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采空区建筑物抗采动双板基础研究的开题报告
一、研究背景与意义
随着我国城市化和工业化的快速发展，煤炭等矿产资源的开采量逐年增加，而采煤工作面的不断向深部推进已经导致越来越多的采空区出现。采空区作为矿山长期开采所形成的空洞区域，在采空区上兴建建筑物已成为当代建筑工程中的一项重要技术挑战。由于采空区地质条件的特殊性质和地下水的流动等环境因素，采空区建筑物所受采动的影响常常较大，对于建筑物的安全性、使用性和经济效益都有着重要的影响。
其中，双板基础技术是一种比较常见的基础结构，其由上下两层钢板或钢筋混凝土板组成，中间注浆成形。双板基础相对于传统基础结构具有抗载力强、变形小、施工效率高等优点，可用于地质条件恶劣、土层较薄、地下水位较高的采空区建筑物的基础设计。然而，由于采动条件下采空区的复杂变形特征，已有研究表明双板基础的设计和施工仍存在不足之处，因此本项研究旨在深入探讨采空区建筑物抗采动双板基础的设计与施工技术，为大规模复杂采空区建筑物的安全建设提供科学依据和技术支持。
二、研究目标与任务
1.研究采空区建筑物抗采动双板基础的设计方法与理论模型，制定双板基础施工规范；
2.开展采空区模拟试验和数值模拟计算，分析采空区抗采动双板基础的应变和变形规律；
3.基于试验数据和数值计算结果，建立采空区建筑物抗采动双板基础的性能评价方法与指标；
4.对比分析采空区建筑抗采动双板基础与传统基础结构的抗震性能和经济效益。
三、研究内容与方法
1.双板基础结构设计与施工方法的研究
在掌握采空区地质环境调查和矿业纪录的基础上，选定合适的双板基础结构材料和参数，建立双板基础结构的计算模型，制定双板基础结构的施工规范和工序流程。
2.采空区模拟试验的开展
通过采空区模拟试验，模拟采动条件下双板基础结构的变形和破坏机理，分析消耗量变化，测试负荷荷载。记录和分析变形规律等试验数据，对双板基础的性能进行评价和优化。
3.数值模拟方法的研究
采用数值模拟方法对双板基础结构进行双向耦合计算，基于经典弹塑性模型和梁板耦合分析模型，模拟双板基础结构在采动情况下的受力变形响应，分析变形规律和双板结构性能，优化结构设计方法。
4.抗震性能和经济效益的对比分析
比较掌握采空区建筑物的双板基础结构和传统基础结构的抗震性能和经济效益，分析其适用范围和特点，并提出合理建议。
四、预期成果和创新点
研究项目的预期成果如下：
1.建立采空区建筑物抗采动双板基础设计方法；
2.制定双板基础结构施工规范；
3.系统分析采空区建筑物抗采动双板基础的应变和变形规律，建立性能评价方法和指标；
4.比较采空区建筑物抗采动双板基础和传统基础结构的经济性和工程实际效果；
5.提供采空区建筑物的结构优化和改进方案。
本研究的创新点在于：通过理论研究、试验和数值计算相结合的方法，深入研究采空区建筑物抗采动双板基础的设计和施工技术，构建全面科学的双板基础结构评价方法和指标，为大规模复杂采空区建筑物的安全建设提供科学依据和技术支持。