地震作用下巷道破坏模拟和实验对比分析

基于工程结构波动及结构动力学理论,建立煤矿采空区岩层的动力学方程,将小型室内相似振动台实验结合ANSYS有限元数值计算,对比分析巷道的地震动力破坏特征。研究发现:在地震作用下,在拱形和圆形巷道的几何中心水平线正负45°区域以及拱形巷道底角处的剪应力、主应力最显著,而在拱形巷道的两底角及顶板处易产生破坏,圆形巷道的顶板产生了裂纹,圆形巷道的最大主应力及剪应力分布偏向右侧;拱形巷道最大主应力偏向右侧,剪应力呈对称分布,拱形巷道的两底角及顶板易产生破坏。在巷道的抗震设计中,可对巷道受力薄弱处加强加固和采取抗震措施,提高巷道的抗震性能。