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矿山井架在安装和服役过程中,由于长期受日晒雨淋、安装误差、大气腐蚀和涂层施工工序不规范等影响,会产生各种损伤缺陷,使其难以符合设计载荷要求。近年来,井架易损性的研究在逐步开展,但对井架损伤缺陷的研究大多停留在单一缺陷下,对多种损伤缺陷共同作用下井架安全性的研究尚不够全面,本文研究了井架在合理损伤范围内,通过有限元仿真分析结果对井架结构的安全性做出评定,为有损伤缺陷的在役井架结构安全提供一个科学、有效的评估方法,为矿山井架的设计和维护提供一些具有参考价值的结论。(1)在合理损伤范围内,关键杆件和立柱杆件的局部锈蚀、局部弯曲以及局部复合缺陷对井架的整体应力和位移影响均较小,井架结构最大应力和水平位移相比于无缺陷时分别增加了 2.5%和4.9%,但对损伤杆件本身的应力影响较大。(2)在合理沉降范围内,支座沉降对井架结构的整体受力影响很小,对水平位移影响较大。沉降改变了原有井架的受力体系且沉降过大易引起倾覆,在井架施工安装过程中,应注意地基基础的处理。在关键杆件局部损伤和支座沉降的复合缺陷中井架结构最大应力相比于无缺陷时最大下降了 4.2%,但最大水平位移最大增大了 9.2%。(3)整体适度倾斜对井架安全影响较小,但是整体锈蚀损伤缺陷导致井架结构最大应力和最大水平位移最大增大了 52.5%和54.6%。(4)整体锈蚀、整体倾斜和支座沉降以及局部损伤缺陷的复合中,井架结构最大应力和水平位移相比于无缺陷井架结构分别增大了 44.1%和63.1%。(5)无损伤缺陷井架第一阶频率为1.7930,无支座沉降的损伤缺陷第一阶频率为1.4528,损伤缺陷第一阶频率为1.4523;损伤缺陷导致井架的频率降低,侧向刚度减小;支座沉降使损伤井架的频率进一步降低,但是降低幅度很小。(6)在时程分析中得出,无损伤缺陷井架最大层间位移角为1/1176,井架最大应力50.7Mpa;损伤缺陷下井架最大层间位移角为1/813,最大应力90.4Mpa;损伤缺陷对位移影响较小,对应力影响较大。图[55]表[7]参[58]