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  • ISSN:0253-9993
  • CN: 11-2190/TD

《煤炭学报》

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干、湿喷混凝土受载力学特性及破坏机制

DOI:

10. 13225 / j. cnki. jccs. 2019. 0686

作者(Author):

  • 白金超
  • 成云海
  • 郑强强
  • 李峰辉
  • 李波
  • 吴斐

作者单位:

  • 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

关键词:

  • 湿喷混凝土
  • AE监测
  • 破坏机制
  • 损伤变量
  • 本构模型
  • 摘要
  • 论文图表
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  • 引用格式

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。

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