陈威克(中国恩菲工程技术有限公司,北京 100038)

1 前言

钢井架是生产矿井地表最重要的构筑物之一,它的用途是通过天轮和钢丝绳,支持地表提升机从事各种提升工作。 在生产期间,钢井架用于井下矿石的提升,人员上下和材料设备的输送。 在凿井期间,钢井架还可用于支承各种掘进设备。 钢井架相较于钢筋混凝土井塔具有强度高,自重轻,抗震性能好,加工制作方便,施工安装周期短等优点,在矿山工程领域有着广泛的使用。 近年来随着矿山生产规模的扩大,多绳摩擦式提升机作为提升系统的重要设备也呈现了大型化的趋势,钢井架承受的荷载也随之变大。 钢构件相对于混凝土构件要细长和薄弱,容易发生失稳现象。 斜撑柱是钢井架的主要受力构件,斜撑柱的稳定是钢井架设计中应予以重视的问题。

2 钢井架分析与稳定设计方法简述

目前,钢井架设计可依据国家标准GB50017—2017《钢结构设计标准》(以下简称《新钢标》)和GB50385—2018《矿井井架设计标准》(以下简称《井架标准》)。

《新钢标》将钢结构分析与稳定性设计方法分为:一阶弹性分析法、二阶P-Delta 弹性分析法以及直接分析法。 一阶弹性分析法针对的对象是不考虑结构整体几何缺陷和构件初始几何缺陷的结构模型,该方法首先对不考虑缺陷的而且未发生变形结构模型进行内力和位移计算,然后进入构件设计阶段,在构件设计时通过计算长度系数反应结构和构件的初始缺陷。 一阶弹性分析法,允许内力和位移的线性叠加,这一规定为设计工作提供了很多便利。……