利用地面激光扫描和数值模拟评估受地层移动影响的房屋

摘要： 本研究分析了受地下煤炭开采扰动的房屋内部力学状态，尤其关注沉陷区内未受损的房屋。采用传统测量与地面激光扫描（TLS）作为外部监测手段获取受扰房屋的位移数据，并通过模拟软件推算房屋内部力学状态。对中国牌坊村三栋优质房屋在采前和采后阶段进行了TLS扫描。位移与变形程度与建筑在盘区中的位置高度相关，在沉陷盆地中心附近更为显著。利用ANSYS计算了房屋在拉伸条件变化下的内部状态，重点分析结构柱、圈梁及墙体。结果表明：结构柱与圈梁可抵抗拉伸变形，而窗角是应力集中主要点位，存在开裂风险。掌握矿震影响区未受损建筑的内部应力状态有助于加强房屋预维护并指导新型抗变形建筑建造。本研究成果可为矿区抗变形建筑设计提供参考。