發(fā)布時(shí)間：2020-11-17 06:04

　　 本文依托改進(jìn)后的氣液復(fù)合加載巖爆模型試驗(yàn)裝置,進(jìn)行了不同初始蓄能氣壓條件下的梯度加載巖爆模型對(duì)比試驗(yàn),對(duì)試件的宏觀(guān)破壞特征、內(nèi)部的應(yīng)力和變形、以及破壞過(guò)程的動(dòng)態(tài)應(yīng)變及聲發(fā)射特征參數(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,主要研究成果如下:(1)利用石膏這一硬脆性較好的相似材料進(jìn)行巖爆模型試驗(yàn),通過(guò)對(duì)比三組不同初始蓄能氣壓下的試件破壞現(xiàn)象,不同初始蓄能氣壓影響試件加載過(guò)程中的能量集聚、耗散及破壞時(shí)能量的釋放速率。氣液復(fù)合加載器蓄能腔中初始蓄存的氣壓越大,試件破壞過(guò)程應(yīng)變值越大,破壞歷時(shí)越短。氣液復(fù)合加載較液壓加載,試件破壞前耗散的能量少,在破壞時(shí)轉(zhuǎn)化為碎屑的動(dòng)能較多,對(duì)于巖爆現(xiàn)象的發(fā)生及烈度有促進(jìn)作用。(2)三組試件頂部豎向應(yīng)力σ_θ(切向應(yīng)力)在σ_θ/R_c=0.7~0.8的范圍內(nèi)時(shí)發(fā)生破壞,與實(shí)際工程中巖體破壞時(shí)的實(shí)測(cè)結(jié)果基本吻合。梯度荷載下的動(dòng)靜組合加載的室內(nèi)模型試驗(yàn)與實(shí)際工程巖體的應(yīng)力環(huán)境基本相似。(3)采用氣液復(fù)合加載的試件,聲發(fā)射能量和振鈴計(jì)數(shù)參數(shù)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于液壓加載試件,初始蓄能氣壓保證了能量的釋放速率,彌補(bǔ)了靜載對(duì)于能量補(bǔ)充的不足,使得試件破壞更加劇烈。(4)試件內(nèi)應(yīng)力傳感器實(shí)測(cè)應(yīng)力值曲線(xiàn)表明,隨著傳感器位置的不同,其應(yīng)力實(shí)測(cè)值從試件上部至下部呈遞減分布,說(shuō)明試件側(cè)面摩擦力減弱了應(yīng)力向下的傳遞,在試驗(yàn)過(guò)程中,對(duì)巖爆產(chǎn)生的部位存在較大影響,三組試件的聲發(fā)射能量和振鈴計(jì)數(shù)最大釋放通道均位于試件中上部范圍。(5)通過(guò)對(duì)比三組試件破壞瞬間的動(dòng)態(tài)應(yīng)變差異,初始蓄能氣壓的大小決定了試件在破壞瞬間的應(yīng)變大小及應(yīng)變梯度。初始蓄能氣壓越大,試件瞬間破壞的動(dòng)態(tài)應(yīng)變?cè)酱?巖爆破壞越顯著。
【學(xué)位單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TU45
【部分圖文】：

圖 1-1 隧道開(kāi)挖擾動(dòng)臨空面附近巖體應(yīng)力分布圖置以原有的由武漢理工大學(xué)和中國(guó)解放軍科研三試驗(yàn)裝置為基礎(chǔ)，將頂部原有的液壓加載器全部替裝置頂部的四組氣液復(fù)合加載器控制相互獨(dú)立，可試件頂部梯度加載。改進(jìn)后的試驗(yàn)裝置，可以對(duì)每載。原有的液壓加載器，在試件出現(xiàn)裂紋時(shí)會(huì)造成于液壓傳遞緩慢.，無(wú)法滿(mǎn)足破壞瞬間加載速率的快加載器蓄能腔積蓄的壓縮氣體來(lái)快速響應(yīng)，相當(dāng)于量補(bǔ)充，觸發(fā).巖爆的.發(fā)生。研究的不足起的地質(zhì)災(zāi)害仍然是我國(guó)乃至全世界關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)的學(xué)者雖然取得了一定的研究成果，但由于巖爆機(jī)

圖 2-1 石膏材料水膏比-強(qiáng)度曲線(xiàn)作過(guò)程體制作模型試驗(yàn)裝置要求，模型試件尺寸為1000mm × 60尺寸為1000mm × 600mm × 200mm的試塊通過(guò)快干模型石膏粉，緩凝劑選擇檸檬酸。中幾點(diǎn)需注意的地方：模具采用高密度鋼板制成，在拼裝好的模板內(nèi)側(cè)模），防止模板內(nèi)側(cè)和底板粘接試件塊；驗(yàn)單次制作的模型尺寸較大，如果直接在模具內(nèi)，取 6 個(gè)大小相同的盆，將水均勻倒入每盆中，為份緩凝劑，再將稱(chēng)量好的 6 份石膏分別加入到 6 個(gè)

圖 2-2 石膏模型試件制作流程型試件應(yīng)變片布置型試件養(yǎng)護(hù)合格后，為了對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中內(nèi)部的受力和變形進(jìn)行件內(nèi)部布設(shè)測(cè)試應(yīng)變片。變片的粘貼分為以下幾步：1）應(yīng)變片的外觀(guān)檢查。通過(guò)應(yīng)變片的外表觀(guān)察，剔除基底異常變片；用歐姆表測(cè)量應(yīng)變片阻值，本試驗(yàn)采用應(yīng)變片的阻值為12小于 0.3 歐，配合靜態(tài)電阻應(yīng)變儀 1/4 橋路使用。2）石膏試件表面處理。石膏表面由于脫模殘留的脫模劑、油污個(gè)表面處理干凈，為了增加應(yīng)變片和石膏之間粘著力，可以用細(xì)測(cè)點(diǎn)，最后用棉球蘸取少許酒精，將測(cè)點(diǎn)的灰塵擦拭干凈，待酒行下一步工作。3）定位與底漆涂層。對(duì)照打印出來(lái)的應(yīng)變片布置圖，用鉛筆輕輕
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本文編號(hào)：2887167