干、湿喷混凝土受载力学特性及破坏机制
白金超1
成云海2
郑强强3
李峰辉1
李波4
吴斐4
1.安徽理工大学省部共建深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室,安徽淮南2320012.安徽理工大学省部共建深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室,安徽淮南232001;山东科技大学煤矿充填开采国家工程实验室,山东泰安2712003.安徽理工大学省部共建深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室,安徽淮南232001;安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南2320014.重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆400030;重庆大学资源及环境科学学院,重庆400030
摘要：目前湿喷混凝土正逐步取代干喷混凝土,但相关支护机理及设计依据缺乏研究.为了探究湿喷混凝土的力学特性与破坏机制,基于干、湿喷混凝土的力学试验,采用声发射(AE)装置监测试样的单轴抗压、轴心抗压及巴西劈裂失稳的全过程.获得了试样破坏全过程的声发射能量、撞击数等数据,以及试样破坏点出现的时空特征.根据试验结果,探究干、湿喷混凝土的破坏机制,对比分析了两者不同龄期下的单轴抗压强度、轴心抗压强度和劈裂抗拉强度,并进一步研究了两者AE参数中的应力、撞击数、能量与应变4者之间的关系,通过AE试件定位结果定量分析损伤变量与应变之间的关系,建立干、湿喷混凝土损伤变量的本构模型.结果 表明:相对于干喷混凝土,湿喷混凝土的早期和长期力学性能均有显著的提升,且均质性也明显提高.以AE能量表示的损伤变量随应变的增加而增大,在各自特定的应变下试样内部裂纹均开始逐步贯通,但在达到峰值应变前湿喷混凝土损伤变量的增长率较为缓慢,而在达到峰值应变后增长率则较快.通过对比干、湿喷混凝土的试验曲线和计算曲线,表明该本构模型可以适用于干、湿喷混凝土破裂能量的损伤比较.
关键词：干、湿喷混凝土AE监测破坏机制损伤变量本构模型
分类号：TD353(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(51704044)金属矿山安全与健康国家重点实验室开放基金(2018-JSKSSYS-05)
论文发表日期：2020-08-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 2777-2786 )
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