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侧压系数效应下钻孔孔周力学响应特征
1
作者 王力 刘海胜 +2 位作者 齐晓华 马云 缑凯 《煤矿机电》 2024年第4期57-61,共5页
为了保证钻孔的有效性,对钻孔孔周煤岩力学响应特征进行研究十分有必要。研究通过构建钻孔数值模型,通过侧压系数表征复杂应力条件引起的应力分布差异,探究不同侧压系数下钻孔孔周力学响应特征。研究结果表明:在钻孔刚刚形成时,应力水... 为了保证钻孔的有效性,对钻孔孔周煤岩力学响应特征进行研究十分有必要。研究通过构建钻孔数值模型,通过侧压系数表征复杂应力条件引起的应力分布差异,探究不同侧压系数下钻孔孔周力学响应特征。研究结果表明:在钻孔刚刚形成时,应力水平较低,力链分布均匀。在钻孔周围煤体的应力场调整后,钻孔的力链分布不均,出现应力集中现象。孔周位移场呈“碟叶”分布状,随着侧压系数的增加,钻孔孔周煤岩垂直方向与水平方向的应力水平均逐渐增加,垂直位移与水平位移也逐渐增大。当侧压系数小于1.0时,裂隙主要沿水平方向扩展,而当侧压系数大于1.0时,裂隙主要集中在垂直方向。本研究为钻孔的稳定性提供了理论参考。 展开更多
关键词 钻孔 侧压系数 数值模拟 力学响应
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侧压系数对圆孔周边松动区破坏模式影响的数值试验研究 被引量：32
2
作者 张哲 唐春安 +1 位作者 于庆磊 段东 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期413-418,共6页
利用岩石破裂过程分析软件RFPA2D,对岩体中的圆孔周边的变形及非线性渐进破坏特征、巷道周边关键部位的应力变化进行了分析,研究了应力场中侧压力系数对围岩应力场分布的影响。研究指出,侧压系数λ对应力场分布及圆孔周边松动区的破坏... 利用岩石破裂过程分析软件RFPA2D,对岩体中的圆孔周边的变形及非线性渐进破坏特征、巷道周边关键部位的应力变化进行了分析,研究了应力场中侧压力系数对围岩应力场分布的影响。研究指出,侧压系数λ对应力场分布及圆孔周边松动区的破坏特征起决定作用。当λ≤1时,顶板的塑性区和卸压范围较大,但顶板挠度却较小;当λ>1时,顶板的塑性区和卸压范围较小,但顶板挠度却较大。对于进一步深入理解深部岩体中巷道破坏失稳机制并采取有效的加固措施等具有重要的理论和实践意义。 展开更多
关键词 圆孔 地应力 松动区 侧压系数 数值模拟
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不同岩性侧压系数分布规律的统计分析 被引量：22
3
作者 景锋 边智华 +1 位作者 陈昊 刘元坤 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2008年第4期48-52,共5页
通过收集我国大量的已有地应力实测资料,建立了岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类岩石的平均水平主应力与垂直应力之比随埋深的散点分布图,并采用与霍克(E.Hoek)和布朗(E.T.Brown)同样的回归方法进行了回归分析,发现不同岩石间地应力的分布... 通过收集我国大量的已有地应力实测资料,建立了岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类岩石的平均水平主应力与垂直应力之比随埋深的散点分布图,并采用与霍克(E.Hoek)和布朗(E.T.Brown)同样的回归方法进行了回归分析,发现不同岩石间地应力的分布规律存在一定差异,其与岩石成因密切相关。为更进一步研究不同类岩石间地应力分布规律的差异,另统计分析了地应力与岩石弹性模量间的关系,结果发现岩石弹性模量对最大主应力影响大,而对中间和最小主应力影响小。该统计结果可深化对我国宏观地应力场的分布特性及地应力场影响因素的认识。 展开更多
关键词 地应力 岩性 侧压系数 分布规律 回归分析
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不同侧压系数下各向异性巷道围岩破坏模式研究 被引量：7
4
作者 黄龙现 杨天鸿 +1 位作者 郑超 王培涛 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期739-742,共4页
针对各向异性初始应力状态（不同的侧压力系数下）的岩体巷道开挖问题,利用复合材料的Hoffman强度准则考察各向异性对巷道周围应力、位移和塑性破坏区的影响.结果表明：巷道围岩的最大主应力与侧压系数无关,当θ=30°~60°时为... 针对各向异性初始应力状态（不同的侧压力系数下）的岩体巷道开挖问题,利用复合材料的Hoffman强度准则考察各向异性对巷道周围应力、位移和塑性破坏区的影响.结果表明：巷道围岩的最大主应力与侧压系数无关,当θ=30°~60°时为最大,θ=0°,90°时为最小.随θ的增加,巷道围岩的水平位移增加,垂直位移减小.在各向异性岩体中强度较大的方向与最大应力方向一致时,破坏发生在此方向,塑性破坏区的范围为最大. 展开更多
关键词 各向异性 侧压系数 巷道 变形与破坏 数值模拟
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不同侧压系数条件下圆形巷道岩爆过程模拟 被引量：29
5
作者 王学滨 潘一山 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1937-1942,共6页
利用FLAC模拟了水平及垂直方向围压不同(非静水压力)条件下的圆形巷道的岩爆过程。为了模拟巷道开挖,利用编写的FISH函数删除巷道内部的单元。岩石服从摩尔-库仑剪破坏与拉破坏复合的破坏准则,破坏之后呈现应变软化-理想塑性行为。模拟... 利用FLAC模拟了水平及垂直方向围压不同(非静水压力)条件下的圆形巷道的岩爆过程。为了模拟巷道开挖,利用编写的FISH函数删除巷道内部的单元。岩石服从摩尔-库仑剪破坏与拉破坏复合的破坏准则,破坏之后呈现应变软化-理想塑性行为。模拟分为3步:首先,将两个方向压力施加在模型上,直到达到静力平衡状态;然后,利用FISH函数开挖巷道;最后,计算重新开始,直到达到静力平衡状态或者塑性流动状态。模拟结果表明,当水平与垂直方向压力差较小时(或侧压系数较小时),围岩中出现了"狗耳"形的V型坑,岩爆之后围岩能保持稳定。当侧压系数适中时,可以相继观察到V型坑和U型坑(或"平底锅"形坑),岩爆之后围岩仍然是稳定的;当侧压系数较大时,围岩中先产生V型坑,然后是U型坑,之后由于剪切带相互贯通,形成了"鱼鳞"形的破坏区域,它们位于巷道顶部之上和底部之下,这将造成围岩的失稳。然而,在巷道两侧未观察到破坏现象。 展开更多
关键词 圆形巷道 岩爆 剪切带 V型坑 U型坑 “鱼鳞”形破坏区 侧压系数
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侧压系数对巷道软弱互层顶板岩体破坏影响规律研究 被引量：18
6
作者 黄达 康天合 段康廉 《矿业研究与开发》 CAS 2004年第3期21-24,31,共5页
运用FLAC3D软件,对垂直应力不变、不同侧压系数条件下,巷道软弱层状顶板岩体的塑性破坏、位移和应力变化规律进行了三维数值模拟研究。巷道两帮和底板岩层较硬,顶板岩层相对软弱,并且层理发育。顶板各岩层及软弱夹层的物理力学参数分别... 运用FLAC3D软件,对垂直应力不变、不同侧压系数条件下,巷道软弱层状顶板岩体的塑性破坏、位移和应力变化规律进行了三维数值模拟研究。巷道两帮和底板岩层较硬,顶板岩层相对软弱,并且层理发育。顶板各岩层及软弱夹层的物理力学参数分别相同。研究结果表明,层状顶板岩体的破坏特征是由侧压系数λ决定的。当λ<1时,顶板的塑性区和卸压范围较大,但顶板挠度却较小。当λ>1时,顶板的塑性区和卸压范围较小,但顶板挠度却较大。 展开更多
关键词 层状软弱顶板 侧压系数 地应力 三维数值模拟 破坏规律
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动力扰动下侧压系数对卸压孔与锚杆支护的研究 被引量：10
7
作者 宋希贤 左宇军 朱万成 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2013年第5期1076-1081,1136,共7页
为探讨各因素对深部巷道卸压孔与锚杆联合支护的影响机制,利用岩石破裂过程分析系统RFPA2D-Dynamic模拟了巷道支护模型在动力扰动作用下围岩应力场的分布规律、巷道破坏形态特征。通过分析得到动静组合加载下不同侧压的巷道围岩应力重... 为探讨各因素对深部巷道卸压孔与锚杆联合支护的影响机制,利用岩石破裂过程分析系统RFPA2D-Dynamic模拟了巷道支护模型在动力扰动作用下围岩应力场的分布规律、巷道破坏形态特征。通过分析得到动静组合加载下不同侧压的巷道围岩应力重分布的一般规律,并从破坏单元声发射能量释放的角度分析了动静组合加载对围岩的损伤效应。研究指出,侧压系数λ是静态和动态扰动作用下巷道围岩应力重分布的主控因素;高围压条件下,动力扰动成为触发巷道破裂失稳的主要诱因,且动力扰动作用对不同围压的巷道围岩破坏形态的影响各不相同。 展开更多
关键词 动力扰动 侧压系数 深部巷道 联合支护 数值模拟
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不同侧压系数对巷道底板变形破坏影响及防治研究 被引量：8
8
作者 何富连 郑铮 +3 位作者 杨增强 杜朝阳 赵勇强 李政 《煤炭工程》 北大核心 2017年第9期105-109,共5页
基于N2105工作面位于褶曲构造区的进风平巷发生底板冲击地压事故为工程背景,采用现场调研、理论分析、数值模拟、微震监测和井下试验等手段,对底板变形破坏机制与控制对策进行了研究。结果表明:褶曲构造区侧压系数λ值最小为1.56,最大为... 基于N2105工作面位于褶曲构造区的进风平巷发生底板冲击地压事故为工程背景,采用现场调研、理论分析、数值模拟、微震监测和井下试验等手段,对底板变形破坏机制与控制对策进行了研究。结果表明:褶曲构造区侧压系数λ值最小为1.56,最大为2.18,为强构造应力影响区;随着侧压系数的增大,底板应力集中大小和程度变大,且存在一突变点,当λ>1.5后巷道底板塑性区范围急剧扩大,底板围岩稳定性急剧恶化;巷帮大直径钻孔卸压能够有效抑制动静载组合叠加强度,对底板变形破坏有很好的防治作用。 展开更多
关键词 褶曲构造区 底板破坏 FLAC^2D 侧压系数 大直径钻孔
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不同侧压系数下锚固力变化规律试验研究 被引量：4
9
作者 查文华 王小坡 +1 位作者 石崇 刘春生 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期3141-3145,共5页
通过室内拉拔试验,研究不同侧压系数下锚固失效形式及锚固力的变化规律。研究结果表明:不同侧压系数下锚固破坏以锚杆–锚固层界面脱黏为主,并部分伴有锚固层破碎、锚固层–钻孔壁脱黏;锚杆承受最大荷载随侧压系数的增大而增大,当侧压... 通过室内拉拔试验,研究不同侧压系数下锚固失效形式及锚固力的变化规律。研究结果表明:不同侧压系数下锚固破坏以锚杆–锚固层界面脱黏为主,并部分伴有锚固层破碎、锚固层–钻孔壁脱黏;锚杆承受最大荷载随侧压系数的增大而增大,当侧压系数达到1.3时,锚杆所承受最大荷载达到最大值,之后随侧压系数的增大,锚杆所受最大荷载下降;黏结界面随锚固的破坏相继出现弹性变形区、塑性滑移变形区和脱黏变形区,径向荷载主要增加锚杆–锚固层界面塑性滑移变形区的摩擦力,从而增大锚杆拉拔最大荷载。 展开更多
关键词 岩石力学 黏结界面 锚固失效 锚杆支护 侧压系数
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关于岩石侧压系数的认识误区 被引量：4
10
作者 李传亮 朱苏阳 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期135-140,共6页
针对石油工程中岩石侧压系数的预测问题,研究了介质的水平应力形成机理与侧压系数的计算方法,分析了水、土与岩石3种介质水平应力的区别与侧压系数的工程意义,并探讨了岩石的侧压系数预测方法。研究认为由于介质的结构与流动性不同,水... 针对石油工程中岩石侧压系数的预测问题,研究了介质的水平应力形成机理与侧压系数的计算方法,分析了水、土与岩石3种介质水平应力的区别与侧压系数的工程意义,并探讨了岩石的侧压系数预测方法。研究认为由于介质的结构与流动性不同,水和土的水平应力都是自重产生的,这与岩石的水平应力产生机理完全不同,岩石的水平应力主要是构造作用产生的。由于构造作用的强弱差异大,岩石的水平应力变化范围较大,侧压系数在-∞~∞,因此岩石的侧压系数不能沿用土介质侧压系数的计算方法。同时,岩石的侧压系数是通过实测地应力得到的,其预测结果并没有实际意义。 展开更多
关键词 岩石 流体 土 压力 应力 垂向应力 水平应力 侧压系数
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侧压系数及压坯高径比对温压有效性的影响 被引量：10
11
作者 果世驹 林涛 《粉末冶金工业》 CAS 1998年第4期7-10,共4页
钢铁粉末温压技术的有效性不仅取决于粉末／模具加热温度、压制压力及润滑剂的特性，而且取决于所要生产的零件的特点，如几何形状。本文通过引入温压侧压系数（β）并运用唯象的温压压制方程着重分析了压坯高径比或高径差比对温压生坯... 钢铁粉末温压技术的有效性不仅取决于粉末／模具加热温度、压制压力及润滑剂的特性，而且取决于所要生产的零件的特点，如几何形状。本文通过引入温压侧压系数（β）并运用唯象的温压压制方程着重分析了压坯高径比或高径差比对温压生坯密度的影响。理论分析表明，当β值超过某值时，温压生坯密度明显降低。不同β值的压坯温压实验表明，当β＝３～１０，温压生坯密度随粉末／模具温度变化有一最大值；而β≥２４时，无模壁润滑生坯密度随粉末温度升高而降低，而适当的模壁润滑却可保证得到６９０ＭＰａ下的７３８ｇ／ｃｍ３的高的温压生坯密度。 展开更多
关键词 粉末冶金 温压 压制方程 侧压系数 压坯高径比
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不同侧压系数下复合地层变形破坏特征数值模拟 被引量：5
12
作者 尚彦军 蒋毅 +1 位作者 赵斌 魏思宇 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第13期5437-5446,共10页
针对中国中西部挤压造山带大埋深不同侧压系数(0.5~2.0)下复合地层在工程开挖扰动下复杂叠加的变形破坏特征,采用有限差分程序FLAC^(3D)对3种不同组合类型的复合地层开展了数值模拟研究。同时结合软岩和硬岩解析解的分析对比,发现开挖... 针对中国中西部挤压造山带大埋深不同侧压系数(0.5~2.0)下复合地层在工程开挖扰动下复杂叠加的变形破坏特征,采用有限差分程序FLAC^(3D)对3种不同组合类型的复合地层开展了数值模拟研究。同时结合软岩和硬岩解析解的分析对比,发现开挖卸荷作用下复合地层位移量比均质软岩小,前者随侧压系数增加位移量较大的点由顶拱向边墙转移变化。硬岩中富集的主应力比软岩中高。软岩塑性区半径最大的是前软后硬型,远大于上下叠置型复合地层的结果。后者接近该深度下的均质软岩隧道的塑性圈半径。研究结果可为复合地层中隧道工程设计和施工提供参考。 展开更多
关键词 造山带 地应力 侧压系数 复合地层 数值模拟
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密封填料侧压系数的确定 被引量：8
13
作者 郝木明 顾永泉 《石油大学学报（自然科学版）》 CSCD 1991年第3期84-93,共10页
从弹塑力学理论出发,建立了密封填料的侧向压力与测力环变形之间的函数关系,为精确测定密封填料的侧压系数提供了可靠的手段。以膨胀石墨模压成型填料、石棉线浸渍聚四氟乙烯编织填料和碳素纤维编织填料为试验样品,实验确定了单圈填料... 从弹塑力学理论出发,建立了密封填料的侧向压力与测力环变形之间的函数关系,为精确测定密封填料的侧压系数提供了可靠的手段。以膨胀石墨模压成型填料、石棉线浸渍聚四氟乙烯编织填料和碳素纤维编织填料为试验样品,实验确定了单圈填料的侧压系数。该方法既可用于确定静态条件下多圈填料的侧压系数,又可用于确定动态条件下多圈填料的侧压系数,为今后的动态研究创造了条件。 展开更多
关键词 密封填料 侧压系数 密封环
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散体中侧压系数的理论分析与计算 被引量：5
14
作者 戴兴国 古德生 《有色金属》 CSCD 1992年第3期19-23,共5页
以往的文献资料对散体侧压系数的概念阐述得不够清晰,对其计算方法研究得也很少。本文对散体侧压系数作了一些理论上的分析讨论,并导出了相应的计算公式,以供采矿工作者研究贮放矿问题时参考。
关键词 散体压力 侧压系数
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侧压系数及回填材料对双护盾TBM卡机控制的影响分析 被引量：7
15
作者 温森 贾书耀 高星璞 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2020年第2期91-96,共6页
为研究深部挤压地层侧压系数λ、回填材料弹性模量E、软填充长度Lr对双护盾TBM卡机控制的影响,采用3DEC建立了TBM与围岩相互作用模型。数值计算中采用了改进的Burgers(CVISC)黏弹塑性蠕变本构,模拟了TBM动态分步开挖,结果表明:(1)λ越大... 为研究深部挤压地层侧压系数λ、回填材料弹性模量E、软填充长度Lr对双护盾TBM卡机控制的影响,采用3DEC建立了TBM与围岩相互作用模型。数值计算中采用了改进的Burgers(CVISC)黏弹塑性蠕变本构,模拟了TBM动态分步开挖,结果表明:(1)λ越大,对TBM卡机控制越不利:当λ≤1时,其影响程度较小;当1<λ≤1.2时,其影响程度逐渐增大;当λ≥1.2时,TBM的总阻力急剧上升,对卡机控制极为不利;(2)回填材料E越大,TBM的总接触压力和总阻力越小,对TBM卡机控制越有利;(3)Lr越大TBM总阻力越大,TBM的卡机概率也越大;TBM掘进中,为了降低卡机概率应尽量缩短软填充阶段的长度。 展开更多
关键词 双护盾TBM 卡机控制 侧压系数 回填材料弹性模量 软填充长度
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多圈密封填料侧压系数研究 被引量：3
16
作者 陆晓峰 朱洪生 《石油化工设备》 CAS 1998年第4期1-5,共5页
由薄壳的弯曲理论，推导出了填料密封侧压系数与测力环周向应变间的函数关系。以环状柔性石墨成型填料为试验样品，确定了多圈密封填料侧压系数沿轴向的分布。
关键词 密封填料 侧压系数 石墨填料
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不同侧压系数下矩形巷道逐步开挖的稳定性分析 被引量：5
17
作者 栗东平 冯瑞广 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2022年第5期203-210,共8页
为了研究不同侧压系数下巷道逐步开挖对围岩稳定性的影响,在相似模拟试验的基础上,采用FLAC^(3D)软件建模,通过对试验结果与数值模拟结果进行对比,确定数值模型的可行性,并基于数值模拟结果,对5组不同侧压系数下巷道逐步开挖的主应力差... 为了研究不同侧压系数下巷道逐步开挖对围岩稳定性的影响,在相似模拟试验的基础上,采用FLAC^(3D)软件建模,通过对试验结果与数值模拟结果进行对比,确定数值模型的可行性,并基于数值模拟结果,对5组不同侧压系数下巷道逐步开挖的主应力差和塑性区的演化规律进行研究。结果表明:侧压系数一定时,随着巷道的开挖,顶板与底板主应力差呈先增加后减小并趋于稳定的变化趋势,帮部主应力差呈先缓慢增加、快速增加、缓慢增加至最高点并趋于稳定的变化趋势;随着侧压系数的增大,对巷道稳定性的影响程度依次为顶板、底板、两帮,围岩塑性区正在剪切破坏的分布范围呈缓慢增加、减小、增加的趋势,两帮围岩塑性区以正在剪切破坏为主。 展开更多
关键词 FLAC^(3D) 侧压系数 深部巷道 数值模拟 逐步开挖
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侧压系数对圆形巷道周边应力分布规律的影响研究 被引量：2
18
作者 郭健卿 杨子泉 杨洪彩 《中州煤炭》 2011年第2期1-3,共3页
应力场中侧压系数对围岩应力场分布有着明显的影响,在已有研究成果基础上,以圆形巷道周边应力分布规律为研究对象,经过数学力学分析得出:当1<λ<3时,巷道周边只有压应力;当λ>3时,巷道周边应力既有压应力又有拉应力。压应力主... 应力场中侧压系数对围岩应力场分布有着明显的影响,在已有研究成果基础上,以圆形巷道周边应力分布规律为研究对象,经过数学力学分析得出:当1<λ<3时,巷道周边只有压应力;当λ>3时,巷道周边应力既有压应力又有拉应力。压应力主要分布在巷道的两帮,拉应力主要分布在巷道的顶、底板,且呈对称分布。焦煤公司九里山煤矿原15回风巷道周边的分布和变形说明,得出的结论是合理的。 展开更多
关键词 圆形巷道 侧压系数 周边应力 压应力 拉应力
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侧压系数及埋深对巷道围岩应力分布的影响 被引量：3
19
作者 袁本庆 徐遵玉 +2 位作者 张迎贵 曹建军 张永将 《能源技术与管理》 2015年第3期16-18,共3页
运用FLAC3D数值模拟软件,分别对埋深600、800、1 000 m和侧压系数0.5、1、1.5情况下煤层底板岩巷顶底板和两帮的垂直、剪切应力分布规律进行了模拟分析。结果表明:随着侧压系数的增加,巷道帮部围岩垂直应力呈递减状态,剪切应力、顶底板... 运用FLAC3D数值模拟软件,分别对埋深600、800、1 000 m和侧压系数0.5、1、1.5情况下煤层底板岩巷顶底板和两帮的垂直、剪切应力分布规律进行了模拟分析。结果表明:随着侧压系数的增加,巷道帮部围岩垂直应力呈递减状态,剪切应力、顶底板围岩垂直应力呈增大趋势;随着煤层埋深的增加,巷道围岩垂直、剪切应力集中区范围不断增大,峰值点位置逐渐向巷道围岩深部移动。研究结果对巷道合理支护选择具有指导意义。 展开更多
关键词 侧压系数 埋深 垂直应力 剪切应力
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深仓内粮食物料群的侧压系数测定法 被引量：1
20
作者 郑贵然 《工程力学》 EI CSCD 1994年第2期123-129,共7页
本文通过严格的弹性理论分析导出了一个利用光弹性实验数据计算深仓内粮食等散体物料群的侧压系数之公式，提出了一个简便易行的测试侧压分布的新方法。耗费低廉、操作简便、且可迅速得到实验结果。
关键词 物料群 侧压系数 粮仓 结构力学
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