首先考虑围岩松动圈支护体的影响,在完全接触条件下,根据弹塑性力学理论,推导出深埋圆形隧道每层衬砌切向应力和径向应力分量的解析解;然后根据混凝土和围岩材料受力状态的不同,选用不同的破坏准则,引入功能梯度材料思想,构建了不同弹性模量双层混凝土圆形衬砌优化设计的目标函数,即当目标函数为最小值时,Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ层结构同时接近或达到预设破坏状态,在设计上才最为合理;最后对衬砌材料的弹性模量和衬砌厚度分别进行了优化设计.算例分析表明:(1)随着围岩应力的增大,E2/E1和E2/E3都减小.在相同大小的围岩应力作用下,总有E2/E1E2/E3时所求得的Ⅰ层衬砌最优厚度总是小于E2/E1
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为延长MgO-C砖在提钒转炉上的使用寿命,本研究开发了一种新型MgO-Fe-C砖,通过与传统的MgO-C砖进行对比研究,考察这种新型耐火材料的使用性能.研究结果表明:在1400℃的使用温度下,导致提钒转炉用MgO-C砖使用寿命短的原因是脱碳层的烧结性差,抗冲刷性不理想;而对于本研究所开发的MgO-Fe-C砖,铁粉在氧化层氧化及使用条件下原位形成MgO-FeOss,有效地改善脱碳层的烧结性能,并形成致密且高结合强度的脱碳层,显著地提高了耐火材料的抗熔渣侵蚀性和抗氧化性,有利于耐火材料寿命的提高,因此MgO-Fe-C砖是具有良好应用前景的提钒转炉用MgO-C砖的替代品
