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地下管廊滑动式支架的变形与荷载的关系

一般的支护材料,如钢材、木材、混凝土都可以近似地作为线弹性材料。对普通的刚性支架,如果变形很小则地下管廊滑动式支架所受的荷载与变形成正比,即支架所受的荷载越大、变形越大。而支架的变形与围 岩的变形又是相适应的(相对支架架设前围岩的变形量),所以支架所受的荷载与支架本身的特性有关,如图4-3,支架刚性太大,其达到平衡时所受的荷载越大,而这个平衡荷载往往大于支架本身的承载能力而使支架遭受破坏。另一方面,如果管廊支架的刚度太小,往往控制不了围岩变形地压而进人散体地压阶段,这时支架所受的荷载就更大,而且由于支架变形量大,就容易发生曲屈失稳而破坏,因此,选择合理的支护特性是支护成败的关键。二、U型钢可缩性管廊支架的工作原理U型钢可缩性支架的工作特点是,当围岩作用于支架上的压力达到某一限度时(小于支架的承载能力),支架的搭接部分就产生滑动,这时相当于支架产生了较大的变形,变形的结果使得围岩作用于支架上的压力下降,而支架的仍然保持较高的承载能力。

地下管廊滑动式支架

地下管廊滑动式支架

管廊支架缩动量大小与围岩作用力有关,分析与实验表明,两者关系大致成线性比例关系,如图4-4,当围岩压力 达到一定值时,如果支架的缩 动量的增加不需围岩压力的增加,即支架的滑动量与围岩压力无关,如图4-4中的,这种支架称为恒阻式可缩性支架,如果随着缩动量的增大,要保持支架继续缩动,图4-4可缩性支架与围岩围岩作用于支架上的压力必需共同作用情况继续提高,这种支架称为增阻式可缩性支架。如图4-4中的。
因此,从围岩共同作用观点看,可缩性支架与刚性支架的基本区别,在于支护的特性曲线是否存在着斜率的突变点。有的支架虽然形式上是可缩性支架,但由于参数设计不合理,支架所受的荷载大于支架本身的承载能力也不能产生缩动,导致支架失稳 破坏,这种现像称为拒缩,起不到可缩性支架的应有作用。另一 类支架,虽然当围岩压力达一定值时,支架产生了缩动,但是随着支架的缩动,支架的整体承载力急剧下降,支架的支撑性能恶 化,当围岩压力再增大时,支架就失稳破坏,这种情况也是达不 到应有的支护效果的。

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