随着煤炭资源的持续大面积、高强度的开采，煤炭资源急剧减少，“三下”采煤问题日益突显，在建筑物密集的居民区形成了大量的形式各异、纵横交错的采空区。煤炭开采引发的地表沉陷对采空区建筑物产生破坏作用，轻者建筑物开裂变形，重者建筑物倒塌，容易造成巨大的经济损失。煤炭开采中的扰动使得采空区产生了损伤，改变了采空区的场地特征，再加上采空区岩土物理参数的随机性、离散性，这些因素都使采空区场地的地震响应特征明显区别于一般场地。目前，采空区沉陷与地震耦合作用下建筑物的动力灾变过程尚不明晰。因此，采空区建筑物在沉陷变形及地震耦合作用下的动力响应研究对于采空区建筑物的保护显得尤为重要。深入探究矿区开采后的采空区稳定性、采空区建筑物安全性的问题对矿区安全意义重大，同时，采动损伤后的采空区及地表建筑物的震后二次损伤及建筑物震灾问题也应引起充分重视。

内容简介

本书系统阐述了采空区岩层及采空区建筑物在开采沉陷及地震耦合作用下的动力灾变及其防治措施。主要内容包括采空区岩层开采变形特征及其沉陷灾害特征、采空区巷道的动力响应规律及其损伤灾变特征、采空区复杂场地的动力响应特征及其影响因素、采空区建筑物的沉陷损伤指标及其模型、采空区建筑物地震响应特征及其在采动与地震耦合作用下的变形特征及能量耗散特征。

内容展示

采空区开采地层变形灾害

地表移动和变形对建筑物的影响

通过分析巷道的塑性体积应变云图(图6.13)可知，巷道顶板和拱帮发生了明显的塑性体积应变，巷道内侧主要集中在上帮部和墙趾处，且由巷道中部向巷道两端扩展时，巷道的塑性体积应变有减小的趋势，但是在巷道的两个端部又有所增大，主要原因是端部边界条件不同；其次在巷道内侧的底角处也出现了明显的塑性体积应变。图6.14 为巷道损伤值云图，在巷道帮部、腰部至底角立板有着明显的损伤，这种损伤发生在巷道中部和巷道两个端部。这说明在损伤积累到一定程度的巷道顶板和腰部容易发生小块脱落、崩裂飞溅四射。

图6.13 拱形巷道塑性体积应变云图

ISBN 978-7-03-071970-6

责任编辑：李 雪 李亚佩

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