| 摘要 | 第4-7页 |
| Abstract | 第7-10页 |
| 1 引言 | 第16-26页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第16-17页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第17-24页 |
| 1.2.1 冻结壁设计理论研究现状 | 第18-21页 |
| 1.2.2 冻结壁厚度及变形规律研究现状 | 第21-24页 |
| 1.3 研究内容及技术路线 | 第24-26页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第24-25页 |
| 1.3.2 技术路线 | 第25-26页 |
| 2 非均匀荷载下圆形冻结壁弹性分析 | 第26-50页 |
| 2.1 概述 | 第26页 |
| 2.2 基本假设 | 第26页 |
| 2.3 初始应力场和位移场 | 第26-27页 |
| 2.4 卸载模型基本方程及求解 | 第27-32页 |
| 2.4.1 应力和位移复势表达 | 第27-28页 |
| 2.4.2 边界条件 | 第28-29页 |
| 2.4.3 模型参数 | 第29-30页 |
| 2.4.4 卸载模型求解 | 第30-32页 |
| 2.5 理论与数值计算对比 | 第32-37页 |
| 2.5.1 数值模型 | 第32-33页 |
| 2.5.2 结果对比 | 第33-35页 |
| 2.5.3 冻结壁应力与位移云图 | 第35-37页 |
| 2.6 影响因素分析 | 第37-43页 |
| 2.6.1 冻结壁与围岩应力场分布规律 | 第38-39页 |
| 2.6.2 冻结壁与围岩弹模比的影响 | 第39-40页 |
| 2.6.3 冻结壁外内径比的影响 | 第40-41页 |
| 2.6.4 围岩卸荷率的影响 | 第41-42页 |
| 2.6.5 侧压力系数的影响 | 第42-43页 |
| 2.7 圆形冻结壁厚度弹性设计 | 第43-47页 |
| 2.7.1 冻结壁内缘主应力顺序的确定 | 第43页 |
| 2.7.2 Tresca屈服条件下冻结壁厚度计算公式 | 第43-45页 |
| 2.7.3 Mises屈服条件下冻结壁厚度计算公式 | 第45页 |
| 2.7.4 Mohr-Coulomb屈服条件下冻结壁厚度计算公式 | 第45-46页 |
| 2.7.5 实例分析 | 第46-47页 |
| 2.8 本章小结 | 第47-50页 |
| 3 非均匀荷载下非圆形冻结壁弹性分析 | 第50-96页 |
| 3.1 概述 | 第50-51页 |
| 3.2 非圆形冻结壁力学模型 | 第51-54页 |
| 3.2.1 基本假设 | 第51页 |
| 3.2.2 模型参数 | 第51-52页 |
| 3.2.3 卸载模型 | 第52-53页 |
| 3.2.4 边界条件 | 第53-54页 |
| 3.3 非圆形冻结壁映射函数的确定 | 第54-56页 |
| 3.3.1 确定映射函数的基本原理和步骤 | 第54-56页 |
| 3.3.2 映射函数的约束条件 | 第56页 |
| 3.4 非圆形冻结壁与围岩模型解析解 | 第56-61页 |
| 3.4.1 保角变换与曲线坐标 | 第56-57页 |
| 3.4.2 复应力函数的求解 | 第57-59页 |
| 3.4.3 初始应力场求解 | 第59-61页 |
| 3.5 理论与数值计算对比分析 | 第61-70页 |
| 3.5.1 典型参数冻结壁映射 | 第61-62页 |
| 3.5.2 应力函数系数数目确定 | 第62-63页 |
| 3.5.3 冻结壁应力和位移分布 | 第63-67页 |
| 3.5.4 考虑围岩与不考虑围岩的区别 | 第67-68页 |
| 3.5.5 理论与数值结果对比 | 第68-70页 |
| 3.6 冻结壁影响因素分析 | 第70-78页 |
| 3.6.1 上覆压力对冻结壁应力和位移的影响 | 第71-72页 |
| 3.6.2 侧压力系数对冻结壁应力和位移的影响 | 第72-73页 |
| 3.6.3 冻结壁厚度对冻结壁应力和位移的影响 | 第73-74页 |
| 3.6.4 弹模比对冻结壁应力和位移的影响 | 第74-76页 |
| 3.6.5 侧墙高度对冻结壁应力和位移的影响 | 第76-77页 |
| 3.6.6 底板半径对冻结壁应力和位移的影响 | 第77-78页 |
| 3.7 非圆形冻结壁厚度弹性设计方法 | 第78-93页 |
| 3.7.1 正交组合试验安排 | 第78-80页 |
| 3.7.2 冻结壁断面优化 | 第80-83页 |
| 3.7.3 Tresca屈服条件下冻结壁弹性设计 | 第83-85页 |
| 3.7.4 Mises屈服条件下冻结壁弹性设计 | 第85-87页 |
| 3.7.5 Mohr-Coulomb屈服条件下冻结壁厚度计算公式 | 第87-90页 |
| 3.7.6 实例分析 | 第90-93页 |
| 3.8 本章小结 | 第93-96页 |
| 4 非均匀荷载下斜井冻结壁弹塑性数值分析 | 第96-114页 |
| 4.1 概述 | 第96页 |
| 4.2 圆形冻结壁塑性区数值分析 | 第96-103页 |
| 4.2.1 数值模型 | 第96-98页 |
| 4.2.2 单因素循环分析 | 第98-100页 |
| 4.2.3 正交组合试验分析 | 第100-101页 |
| 4.2.4 冻结壁塑性区厚度回归分析 | 第101-102页 |
| 4.2.5 圆形冻结壁厚度弹塑性设计 | 第102-103页 |
| 4.3 非圆形冻结壁塑性区数值分析 | 第103-111页 |
| 4.3.1 数值模型 | 第103-104页 |
| 4.3.2 单因素循环分析 | 第104-108页 |
| 4.3.3 正交组合试验分析 | 第108-109页 |
| 4.3.4 冻结壁塑性区厚度回归分析 | 第109-110页 |
| 4.3.5 非圆形冻结壁厚度弹塑性设计 | 第110-111页 |
| 4.4 本章小结 | 第111-114页 |
| 5 斜井冻结壁变形规律模型试验研究 | 第114-164页 |
| 5.1 概述 | 第114页 |
| 5.2 相似准则推导及模化设计 | 第114-120页 |
| 5.2.1 温度场相似准则推导 | 第114-116页 |
| 5.2.2 应力场和位移场相似准则推导 | 第116-117页 |
| 5.2.3 模化设计 | 第117-120页 |
| 5.3 模型试验系统 | 第120-135页 |
| 5.3.1 模型试验台 | 第120-122页 |
| 5.3.2 加载系统 | 第122页 |
| 5.3.3 冻结系统 | 第122-127页 |
| 5.3.4 量测系统 | 第127-133页 |
| 5.3.5 掘进系统 | 第133-134页 |
| 5.3.6 试验技术路线 | 第134-135页 |
| 5.4 轴向冻结试验结果分析 | 第135-149页 |
| 5.4.1 模型加载方案 | 第135页 |
| 5.4.2 冻结与解冻温度场分析 | 第135-141页 |
| 5.4.3 冻结壁变形分析 | 第141-144页 |
| 5.4.4 冻结壁变形压力分析 | 第144-147页 |
| 5.4.5 数值模拟与试验结果对比 | 第147-149页 |
| 5.5 竖向冻结试验结果分析 | 第149-160页 |
| 5.5.1 模型加载方案 | 第149-150页 |
| 5.5.2 冻结温度场分析 | 第150-152页 |
| 5.5.3 冻结壁变形分析 | 第152-154页 |
| 5.5.4 冻结壁变形压力分析 | 第154-156页 |
| 5.5.5 解冻温度场分析 | 第156-160页 |
| 5.6 两种冻结形式对比 | 第160-161页 |
| 5.6.1 冻结壁厚度与温度对比 | 第160-161页 |
| 5.6.2 冻结壁变形对比 | 第161页 |
| 5.7 本章小结 | 第161-164页 |
| 6 斜井冻结壁设计问题探讨 | 第164-168页 |
| 6.1 概述 | 第164页 |
| 6.2 冻结方案的合理性 | 第164-165页 |
| 6.3 斜井冻结壁最优断面选取 | 第165页 |
| 6.4 冻结壁外载 | 第165页 |
| 6.5 斜井冻结壁设计实例 | 第165-168页 |
| 6.5.1 圆形冻结壁设计 | 第166页 |
| 6.5.2 非圆形冻结壁设计 | 第166-168页 |
| 7 结论与展望 | 第168-172页 |
| 7.1 结论 | 第168-170页 |
| 7.2 创新点 | 第170页 |
| 7.3 展望 | 第170-172页 |
| 参考文献 | 第172-180页 |
| 致谢 | 第180-182页 |
| 作者简介 | 第182页 |
