目錄
前言
第1章緒論1
1.1引言1
1.2煤礦采空區(qū)安全問題研究的緊迫性3
1.2.1煤礦采空區(qū)災(zāi)害的實(shí)際案例分析3
1.2.2煤礦采空區(qū)災(zāi)害的破壞特征及形成原因4
1.2.3煤礦采空區(qū)地震研究的緊迫性5
1.3煤礦采空區(qū)上覆巖層移動(dòng)致災(zāi)的研究進(jìn)展8
1.4礦區(qū)地下巷道結(jié)構(gòu)動(dòng)力災(zāi)變的研究進(jìn)展11
1.5礦區(qū)復(fù)雜場(chǎng)地地震動(dòng)力響應(yīng)的研究進(jìn)展12
1.5.1復(fù)雜場(chǎng)地地層應(yīng)力波傳遞的研究進(jìn)展13
1.5.2復(fù)雜場(chǎng)地地層地震響應(yīng)的研究進(jìn)展14
1.6煤礦采動(dòng)區(qū)建筑物災(zāi)變與防護(hù)研究進(jìn)展16
1.7研究方案20
1.7.1研究目的與研究意義20
1.7.2研究方法與研究?jī)?nèi)容21
第2章煤礦采空區(qū)穩(wěn)定性的理論分析23
2.1引言23
2.2煤礦采空區(qū)的形成及基本特點(diǎn)24
2.3煤礦采空區(qū)的分類25
2.3.1基于煤礦采空區(qū)形成時(shí)間的劃分方法25
2.3.2基于煤礦開采方法的煤礦采空區(qū)劃分方法26
2.3.3基于采深采厚比的煤礦采空區(qū)劃分方法28
2.4煤礦采空區(qū)穩(wěn)定性的影響因素分析29
2.4.1礦區(qū)的工程地質(zhì)因素29
2.4.2礦區(qū)的水文地質(zhì)因素31
2.4.3礦區(qū)的工程環(huán)境因素32
2.5煤礦采空區(qū)失穩(wěn)破壞的基本模式34
2.6擾動(dòng)荷載作用下煤礦巷道圍巖變形破壞的基本模式35
2.7本章小結(jié)37
第3章煤礦采動(dòng)覆巖移動(dòng)變形破斷的力學(xué)模型及沉陷致災(zāi)分析38
3.1引言38
3.2基于彈塑性力學(xué)理論的煤礦采動(dòng)覆巖移動(dòng)變形破斷的力學(xué)模型38
3.3煤礦采空區(qū)上覆巖層的移動(dòng)變形破壞規(guī)律的理論分析41
3.4煤礦采動(dòng)覆巖移動(dòng)變形破斷的相似材料模擬試驗(yàn)43
3.4.1相似材料模型設(shè)計(jì)43
3.4.2相似材料模型試驗(yàn)開采方案及監(jiān)測(cè)46
3.4.3相似材料開采試驗(yàn)結(jié)果與分析47
3.4.4相似材料開采試驗(yàn)位移和應(yīng)力監(jiān)測(cè)結(jié)果分析48
3.5煤礦采動(dòng)覆巖移動(dòng)變形破斷的有限元數(shù)值計(jì)算52
3.5.1煤礦采場(chǎng)覆巖移動(dòng)的有限元數(shù)值計(jì)算模型52
3.5.2煤礦采動(dòng)覆巖移動(dòng)變形與應(yīng)力場(chǎng)分布的對(duì)比分析52
3.5.3煤礦采動(dòng)覆巖應(yīng)力影響區(qū)域分析54
3.6本章小結(jié)56
第4章地震作用下煤礦采空區(qū)煤柱動(dòng)力災(zāi)變分析58
4.1引言58
4.2地震波的選取與修正58
4.2.1地震波的輸入59
4.2.2地震波的選擇和修正60
4.3摩爾-庫(kù)侖強(qiáng)度理論及其本構(gòu)模型63
4.3.1摩爾-庫(kù)侖強(qiáng)度理論63
4.3.2摩爾-庫(kù)侖模型屈服方程64
4.3.3摩爾-庫(kù)侖模型塑性流動(dòng)勢(shì)66
4.4地震作用下煤礦采空區(qū)煤柱動(dòng)力響應(yīng)分析68
4.4.1地震作用下煤礦采空區(qū)煤柱動(dòng)力響應(yīng)的理論分析68
4.4.2地震作用下煤礦采空區(qū)煤柱動(dòng)力響應(yīng)的有限元數(shù)值計(jì)算72
4.5本章小結(jié)75
第5章煤礦地下巷道結(jié)構(gòu)地震動(dòng)力災(zāi)變影響因素分析76
5.1引言76
5.2地下巷道結(jié)構(gòu)的地震動(dòng)力破壞的有限元分析模型76
5.3地震作用下煤礦巷道位移動(dòng)力響應(yīng)的影響因素分析80
5.3.1地震作用下煤礦巷道的埋置深度對(duì)位移響應(yīng)的影響分析80
5.3.2地震作用下煤礦巷道的截面形式對(duì)位移響應(yīng)的影響分析87
5.3.3地震作用下地應(yīng)力對(duì)煤礦巷道結(jié)構(gòu)位移響應(yīng)的影響分析94
5.4地震作用下煤礦巷道結(jié)構(gòu)應(yīng)力演化的影響因素分析98
5.4.1地震作用下煤礦巷道結(jié)構(gòu)的埋置深度對(duì)峰值主應(yīng)力的影響98
5.4.2地震作用下煤礦巷道結(jié)構(gòu)的截面形式對(duì)峰值主應(yīng)力的影響104
5.4.3地震作用下煤礦巷道結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布107
5.5地震荷載對(duì)煤礦巷道結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的影響分析109
5.5.1地震荷載的峰值速度對(duì)煤礦巷道結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的影響分析109
5.5.2地震荷載的頻率對(duì)煤礦巷道結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的影響分析113
5.5.3地震荷載的持續(xù)時(shí)間對(duì)煤礦巷道結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的影響分析117
5.6本章小結(jié)119
第6章考慮圍巖損傷效應(yīng)的煤礦巷道結(jié)構(gòu)地震災(zāi)變分析121
6.1引言121
6.2擾動(dòng)荷載作用下煤礦巷道結(jié)構(gòu)圍巖介質(zhì)的損傷分析121
6.3地震作用下煤礦巷道動(dòng)力響應(yīng)分析126
6.3.1有限元數(shù)值計(jì)算分析模型126
6.3.2地震作用下平面巷道的安全性分析126
6.4地震作用下煤礦巷道-圍巖結(jié)構(gòu)體系的損傷演化分析133
6.4.1地震作用下煤礦巷道-圍巖結(jié)構(gòu)體系的損傷演化分析133
6.4.2地震作用下考慮圍巖損傷效應(yīng)的煤礦巷道動(dòng)力響應(yīng)分析137
6.4.3小結(jié)141
6.5考慮損傷效應(yīng)的煤礦采動(dòng)裂隙巖體的卸壓耗能減震性能分析144
6.6本章小結(jié)145
第7章地震作用下煤礦采空區(qū)的動(dòng)力穩(wěn)定性分析147
7.1前言147
7.2地震作用下煤礦采空區(qū)動(dòng)力響應(yīng)的理論分析147
7.2.1地震作用下煤礦地下巷道圍巖結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析147
7.2.2地震作用下考慮充填效應(yīng)的煤礦采空區(qū)穩(wěn)定性分析150
7.3煤礦淺埋采空區(qū)的地震動(dòng)力穩(wěn)定性分析模型151
7.3.1煤礦淺埋采空區(qū)地表的地震動(dòng)力響應(yīng)分析153
7.3.2煤礦淺埋采空區(qū)地表不同位置的地震動(dòng)力響應(yīng)分析158
7.4地震作用下煤礦采空區(qū)場(chǎng)地條件對(duì)地表峰值加速度的影響161
7.4.1煤礦采空區(qū)的深度對(duì)地表峰值加速度的影響161
7.4.2煤礦采空區(qū)場(chǎng)地巖層剛度對(duì)地表峰值加速度的影響161
7.4.3煤礦采空區(qū)充填材料對(duì)地表峰值加速度的影響163
7.5煤礦采空區(qū)群的地震動(dòng)力穩(wěn)定性分析166
7.5.1煤礦采空區(qū)群對(duì)地表地震波加速度響應(yīng)的影響167
7.5.2煤礦采空區(qū)群對(duì)地表地震波位移響應(yīng)的影響168
7.5.3多遇地震作用下煤礦采空區(qū)群應(yīng)力場(chǎng)演化分析169
7.5.4罕遇地震作用下煤礦采空區(qū)群應(yīng)力場(chǎng)演化分析174
7.6本章小結(jié)178
第8章礦區(qū)復(fù)雜環(huán)境下建筑物抗震性能劣化分析180
8.1引言180
8.2礦區(qū)環(huán)境的特殊性、惡劣性與復(fù)雜性181
8.3礦區(qū)復(fù)雜環(huán)境下建筑物抗震性能劣化機(jī)制分析183
8.3.1礦區(qū)復(fù)雜環(huán)境下建筑物損傷破壞的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研183
8.3.2礦區(qū)復(fù)雜環(huán)境下建（構(gòu)）筑物損傷劣化機(jī)理分析188
8.4煤礦多煤層重復(fù)采動(dòng)影響下建筑損傷破壞分析191
8.5本章小結(jié)198
第9章煤礦采動(dòng)損傷建筑物的地震動(dòng)力災(zāi)變與安全防護(hù)199
9.1引言199
9.2地震作用下煤礦采空區(qū)波動(dòng)效應(yīng)的理論分析199
9.3煤礦采動(dòng)建筑物的抗震性能分析202
9.4煤礦采動(dòng)建筑物的有限元分析計(jì)算模型206
9.5地震作用下煤礦采動(dòng)建筑的動(dòng)力響應(yīng)分析208
9.5.1煤礦采動(dòng)建筑自振周期及頻率分析208
9.5.2地震作用下煤礦采動(dòng)建筑動(dòng)力響應(yīng)分析211
9.5.3地震作用下考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用的煤礦采動(dòng)建筑動(dòng)力響應(yīng)219
9.5.4地震作用下煤礦采動(dòng)建筑扭轉(zhuǎn)振動(dòng)效應(yīng)分析226
9.6基于能量耗散的煤礦采動(dòng)損傷建筑抗震性能評(píng)估方法228
9.7地震作用下煤礦采動(dòng)建筑的能量耗散演化分析231
9.8基于建筑減隔震技術(shù)的煤礦采動(dòng)建筑抗開采沉陷隔震保護(hù)措施與方法238
9.8.1建筑隔震技術(shù)概要239
9.8.2基于建筑隔震技術(shù)的煤礦采動(dòng)區(qū)建筑物抗開采沉陷隔震保護(hù)技術(shù)241
9.9采動(dòng)區(qū)建筑物抗開采沉陷隔震保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)與理論分析242
9.9.1采動(dòng)區(qū)建筑物抗開采沉陷隔震保護(hù)裝置工作原理243
9.9.2煤礦采動(dòng)區(qū)建筑物抗開采沉陷隔震保護(hù)裝置的分析與設(shè)計(jì)244
9.10本章小結(jié)253
參考文獻(xiàn)256