【正文】 比。5 總結(jié)本文采用一般的力學(xué)理論和有限元軟件ANSYS兩種方法對郭家灣煤礦采空區(qū)煤柱覆巖結(jié)構(gòu)的簡化模型進行靜力分析及地震作用下的譜分析，討論了強度問題。主要得到了以下結(jié)論：（1）建立郭家灣煤礦的簡化力學(xué)模型，根據(jù)結(jié)構(gòu)的受力特點進行了適當(dāng)?shù)募僭O(shè)，施加載荷及約束。（2）推導(dǎo)了單自由度體系及多自由度體系在地震作用下的運動微分方程，用有效區(qū)域理論計算出煤柱的載荷。（3）用ANSYS軟件計算煤柱在上層覆巖自重作用下的等效應(yīng)力，用Mises屈服條件判斷煤柱是否屈服，結(jié)果表明煤柱沒有屈服失效；與前面用有效區(qū)域理論計算了煤柱的載荷相對比，說明有效區(qū)域理論能較為近似地計算煤柱載荷。（4）用有限元法對該力學(xué)模型進行了譜響應(yīng)分析，確定煤柱最大載荷及其所在區(qū)域，并與地震靜力分析理論對比，對比例系數(shù)提出建議。（5）郭家灣煤礦可以適應(yīng)一般情況下載荷作用，但在礦震及地震作用下可能煤柱失效造成垮塌事故。然而，本文的研究在以下幾個方面還存在一些問題：（1）文中建立的模型取煤柱的邊長為厚度，厚度較小，為平面結(jié)構(gòu)，而實際上采空區(qū)為空間結(jié)構(gòu)，這樣會影響載荷計算和數(shù)值模擬。（2）只通過最大應(yīng)力及應(yīng)變狀態(tài)來判斷結(jié)構(gòu)是否破壞，是準(zhǔn)靜態(tài)的方法，沒有考慮動態(tài)過程對結(jié)構(gòu)安全性的影響，實際上動態(tài)過程會加速巖層及煤柱的斷裂及壓碎過程，可通過動態(tài)分析軟件或引入動態(tài)影響系數(shù)來處理這個問題。（3）本文只討論了結(jié)構(gòu)豎向載荷作用下的響應(yīng)，實際工況中，結(jié)構(gòu)還會承受其它方向的載荷(如水平地震載荷)，對于這些情況也應(yīng)該加以討論，這樣可以充分的了解結(jié)構(gòu)在更一般的載荷下的動力學(xué)響應(yīng)。致 謝在本文的撰寫過程中，得到了李明老師的悉心指導(dǎo)。四年來，李老師在生活上給學(xué)生無微不至的關(guān)懷和照顧，在學(xué)習(xí)上更是給了學(xué)生無私的教誨和幫助，李老師的指導(dǎo)細(xì)心認(rèn)真，詳細(xì)透徹，使我們學(xué)到了許多書本以外的知識，更以其淵博的學(xué)識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，深深地影響著我們，使我們受益終生。張嘉凡老師在本文的撰寫過程中為我認(rèn)真講解了煤礦的相關(guān)知識并提供資料。在此謹(jǐn)向他們表達我最衷心的感謝和敬意。同時，在論文的寫作過程中，許多問題都是與同學(xué)討論而得以解決的，要感謝唐剛、張笑等同學(xué)的幫助。最后，謹(jǐn)向指導(dǎo)和幫助過我的老師和同學(xué)們表示最誠摯的感謝：感謝我的授業(yè)老師！感謝與我朝夕相處的同學(xué)們！參考文獻：[1] 寇嘉年,程虎. 我國適當(dāng)發(fā)展房柱式采煤技術(shù)的可行性研究[J]. 煤礦技術(shù)1992,4.[2] 翟德元,張偉民等譯美國房柱式開采技術(shù)[M].煤炭工業(yè)出版社,1996,3.[3] 張嘉凡,. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報,2004, 23(15)：25392542.[4] ，:煤炭工業(yè)出版社，1980.[5] ，:煤炭工業(yè)出版社，1985.[6] 錢鳴高，:煤炭工業(yè)出版社，1991.[7] ，朱敏，:煤炭工業(yè)出版社，1980.[8] 趙本鈞，:煤炭工業(yè)出版社，1995.[9] 竇林名,谷德鐘,. 礦山壓力與頂板理,1999,4(3):215218.[10] 張曉春,楊挺青,. 巖土工程學(xué)報,1999,21(1):6670.[11] 劉衛(wèi)方,張榮玉. 沖擊地壓發(fā)生機理綜述. 礦業(yè)工程,2006,4(2):1214.[12] 伍永田,張旭生,. ,5(6).[13] 丁莉,李艷妮,韓金生. ，2007,[14] 吳立新,王金莊,郭增長. 煤柱設(shè)計與監(jiān)測基礎(chǔ)[M]. 徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出社 ,2000.[15] 王旭春 ,黃福昌 ,張懷新,等. A. [J]. 煤炭學(xué)報 ,2002 ,27(6):604608.[16] 崔希民 ,繆協(xié)興. 條帶煤柱中的應(yīng)力分析與沉陷曲線形態(tài)研究[J]. 中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報,200 ,29(4):392394.[17] 王輝明，趙文，樂風(fēng)江．基于有限元分析的平面桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計研究．新疆大學(xué)．2004．[18] 邢靜忠,李軍．ANSYS的建模方法和網(wǎng)格劃分．中國水運(學(xué)術(shù)版).2006, 6(9).[19] 陳精一, . .[20] 余建星，黃鑫．新型海洋平臺裙裝套筒結(jié)構(gòu)的強度分析．海洋技術(shù)．2005．()[21] 郝金偉，閆奕任，蔣懋．基于ANSYS的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計有限元分析． (No. 5)[22] ,13(2).[23] 鄒友峰,. 采礦與安全工程學(xué)報,2006,23(2).[24] . 　[25] 強鋒科技，. 版[26] , use of PVDF strain sening in active control of structual intensity in beams .Journal of Intelligent Material Systems and ,15:319327[27] Valliappan S,Zhang amalysis of rock engineering problems based on damage mechanics and Engineering,Xian Institute of Mining and Tech .,1993。268373[28] :地震出版社，1988.[29] [波]womir Jerzy Gibowicz Andrzej ，1998[30] [蘇]，1986.附錄附錄Ⅰ：ANSYS靜力分析命令流/FILNAME,LUNWEN/UNITS,SI/TITLE,PUFENXI/PREP7ET,1,SOLID185MP,EX,1,MP,PRXY,1, MP,DENS,1,1960ET,2,SOLID185MP,EX,2,MP,PRXY,2,MP,DENS,2,2700ET,3,SOLID185MP,EX,3,MP,PRXY,3, MP,DENS,3,2850ET,4,SOLID185MP,EX,4,MP,PRXY,4, MP,DENS,4,2650ET,5,SOLID185MP,EX,5,MP,PRXY,5, MP,DENS,5,1400/VIEW,1/ANG,1,90BLOCK,0,5,0,120,0,4BLOCK,0,5,0,120,4,10BLOCK,0,5,0,120,10,69BLOCK,0,5,0,120,69,81BLOCK,0,5,0,10,0,2VGEN,2,5,0,110BLOCK,0,5,20,25,0,2VGEN,6,7,0,15,0VGLUE,ALLESIZE,2MSHAPE,1,3D MSHKEY,0VATT,1,1VMESH,15VATT,2,2VMESH,14VATT,3,3VMESH,13ESIZE,1MSHAPE,1,3D MSHKEY,0VATT,4,4VMESH,18VATT,5,5VMESH,7VMESH,8VMESH,9VMESH,10VMESH,11VMESH,12VMESH,16VMESH,17/SOLU !進入求解器NSEL,S,LOC,Z,2 D,ALL,ALL,0 ALLSELNSEL,S,LOC,X,0NSEL,A,LOC,X,5D,ALL,UX,0 ALLSELNSEL,S,LOC,Y,0NSEL,A,LOC,Y,120D,ALL,UY,0ALLSELACEL,0,0,SOLVEFINISH附錄Ⅱ：ANSYS譜分析命令流/FILNAME,LUNWEN/UNITS,SI/TITLE,PUFENXI/PREP7ET,1,SOLID185MP,EX,1,MP,PRXY,1, MP,DENS,1,1960ET,2,SOLID185MP,EX,2,MP,PRXY,2,MP,DENS,2,2700ET,3,SOLID185MP,EX,3,MP,PRXY,3, MP,DENS,3,2850ET,4,SOLID185MP,EX,4,MP,PRXY,4, MP,DENS,4,2650ET,5,SOLID185MP,EX,5,MP,PRXY,5, MP,DENS,5,1400/VIEW,1/ANG,1,90BLOCK,0,5,0,120,0,4BLOCK,0,5,0,120,4,10BLOCK,0,5,0,120,10,69BLOCK,0,5,0,120,69,81BLOCK,0,5,0,10,0,2VGEN,2,5,0,110BLOCK,0,5,20,25,0,2VGEN,6,7,0,15,0VGLUE,ALLESIZE,2MSHAPE,1,3D MSHKEY,0VATT,1,1VMESH,15VATT,2,2VMESH,14VATT,3,3VMESH,13ESIZE,1MSHAPE,1,3D MSHKEY,0VATT,4,4VMESH,18VATT,5,5VMESH,7VMESH,8VMESH,9VMESH,10VMESH,11VMESH,12VMESH,16VMESH,17NSEL,S,LOC,Z,2 D,ALL,ALL,0 ALLSELNSEL,S,LOC,X,0NSEL,A,LOC,X,5D,ALL,UX,0 ALLSELNSEL,S,LOC,Y,0NSEL,A,LOC,Y,120D,ALL,UY,0ALLSELFINISH/SOLUANTYPE,MODAL !模態(tài)分析MODOPT,SUBSP,10 !子空間模態(tài)提取法，提取10階模態(tài)SOLVE !進行求解FINISH/SOLU !譜分析ANTYPE,SPECTRSPOPT,SPRS,10,YES !單點響應(yīng)譜，10階模態(tài)參與計算，計算單元應(yīng)力SVTYP,2 !加速度譜SED,1 !加速度作用于Z方向SVTYPE,2,1FREQ,,1,SV,1,,,FREQ,SV,1,!按7度多遇地震，SOLVEFINISH/SOLUANTYPE,MODAL !模態(tài)分析EXPASS,ON !打開模態(tài)擴展開關(guān)MXPAND,10,YES, !指定擴展模態(tài)數(shù)OUTPR,ALL,ALLOUTRES,ALL,ALLSOLVEFINISH/SOLUANTYPE,SPECTR !譜分析SRSS,DISP !合并模態(tài)平方和的方根OUTPR,all,allOUTRES,ALL,ALLSOLVEFINISH/POST1SET,LIST !顯示計算結(jié)果摘要SET,LAST/INPUT,MCOM