冲击荷载作用下的井壁混凝土能量与损伤特性

• 作者: 付士峰 刘娟红 周昱程 杨海涛 谷峪
• 来源期刊: 煤炭学报
• 学科: 工学
• 关键词: 耗能能力 损伤特性 免蒸养活性粉末混凝土 霍普金森杆
• 年，卷（期）: 2019,（10）
• 页码范围: 2983-2989
• 页数: 7页
• 分类号: TD262|TU528
• 字数: 5304字
• 语种: 中文

摘要

针对深部矿井井壁混凝土产生类似“岩爆”现象的问题,从典型种类混凝土动力学性能角度出发,采用直径为75 mm的分离式霍普金森杆(SHPB)和超声检测装置对普通高强混凝土(NH-SC)、钢纤维混凝土(SFRC)和免蒸养活性粉末混凝土(NSC-RPC)进行动力学试验.研究单次和多次冲击荷载作用下,不同种类混凝土的应力、应变行为,能量输入与耗散特征以及损伤程度.分析子弹的冲击速度、混凝土内部能量和损伤程度3者之间的相关关系,探明不同种类混凝土的失效特征与机理.结果 表明:3种典型种类混凝土的应力应变、能量和损伤值皆与冲击速度呈正相关性.NSC-RPC的能量承受和耗散能力是NHSC和SFRC的两倍左右,同时NSC-RPC要产生可测损伤值所需要的临界冲击速度亦高于另外两者.多次冲击荷载导致混凝土应力峰值降低,应变增大,材料的承载能力弱化,但多次的冲击行为对NSC-RPC的劣化程度最小,且在多次较低速的冲击荷载下,NSC-RPC仍未出现可测损伤值.在3种典型种类混凝土中,NSC-RPC具有最为优异的抗冲击能力,将NSC-RPC应用为深部地下工程井壁以及关键结构部位材料更具有优势.本工作从应力应变、能量与损伤等多方位因素,揭示深竖井井壁结构在服役期限内的损伤、失效机理,提出深部井筒支护材料的改善措施,为超深井井壁混凝土材料的选择提供可靠的理论依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘娟红	北京科技大学土木与资源工程学院	95	589	12.0	20.0
5	付士峰		15	50	4.0	6.0
6	周昱程	北京科技大学土木与资源工程学院	5	5	1.0	2.0
10	杨海涛	北京科技大学土木与资源工程学院	2	1	1.0	1.0
14	谷峪		9	5	1.0	2.0