尾矿库框架式排水井拱板受力模型分析研究

作者：甘海阔; 胡贵生; 谢胜杰

来源：中国矿业, 2022, 31(11): 136-142.

• 排水井
• 拱板
• 受力模型
• 尾矿库
• 结构安全

尾矿库框架式排水井相关工程实践表明，排水井立柱与拱板端部的填缝状态会显著影响结构的整体安全水平。本文以典型事故案例下排水井为例，在深入分析端部填缝质量的基础上，分别构建双铰拱、简支梁以及弹簧拱三种受力模型，以模拟立柱与拱板端部的几种不同接触状态，分析不同模型下拱板内力演变规律及结构承载力情况，探究影响拱板结构安全的关键因素。研究结果表明：(1)当端部填缝质量较好时，拱板实际受力模式为端部刚度系数较高的弹簧拱模型，接近于理论上的双铰拱模型，此时拱板内力中弯矩较低、轴力较大，拱板结构可靠性高；(2)当端部填缝质量较差时，拱板受力模式将转化为刚度较低的弹簧拱甚至简支梁模型，此时拱板弯矩及剪力增加、轴力减小，结构可靠性大幅降低；(3)为提高结构安全度，拱板宜按照刚度极低的弹簧拱或简支梁模型进行设计；(4)日常运行中，严格按照设计预制拱板的同时，应加强封堵安装全过程管理，并确保端部砂浆填缝质量。