煤炭工程

作者：李　林,穆德君,刘　勇,李翔宇,阴琪翔,常鸿飞

单位：1. 山东电力工程咨询院有限公司，山东 济南 2500132. 中国矿业大学 江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室，江苏 徐州 2211163. 江苏建筑职业技术学院 建筑建造学院，江苏 徐州 221116

关键词：高耸钢结构 , 单斜撑井架 , 不均匀沉降 , 静力性能 , 治理措施,

长期的荷载作用可能导致矿井井架变形和不均匀沉降，甚至可能引起结构整体倾覆。针对童亭煤矿钢结构单斜撑井架的沉降和受力特点，采用ANSYS有限元软件构建了单斜撑井架结构模型，研究了斜撑基础不均匀沉降对井架结构内力的影响规律, 并对井架内力受不均匀沉降影响机理进行分析。结果表明：①立架与斜撑间的沉降差值会引起立架C柱底和顶部横梁的应力呈线性增加，对斜撑影响较小；X方向沉降率达到2.04‰时，立架最大应力出现于C柱底，约为148MPa，低于钢材设计强度的限值。②两斜撑基础间的不均匀沉降对单斜撑井架的不利影响更大，断绳工况下的Y 方向沉降率为0. 88‰时即发生应力超限破坏，略低于《矿山井架设计标准》中对单斜撑式钢井架斜撑基础间最大1‰的沉降差值限制。③不均匀沉降导致井架内力重分布，井架最大应力值和位移值均随沉降值增大而增大，其中立架C柱和斜撑上下天轮梁为最危险部位。针对井架沉降现状，提出了重点部位的加固和顶升方案，加固后井架内力和变形均大幅降低，静力性能提升30%。

来源：2024年第6期

《煤炭工程》期刊编辑部

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