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巷道内径向裂纹在冲击载荷作用下的起裂与扩展研究
  • 250
  • 145
  • 作者

    周磊朱哲明董玉清应鹏王磊

  • 单位

    四川大学深地科学与工程教育部重点实验室建筑与环境学院

  • 摘要
    为了研究在冲击载荷作用下巷道围岩周边径向裂纹的破坏机制,利用落锤冲击试验机冲击含径向裂纹的砂岩拱形巷道模型,裂纹与巷道拱顶圆弧圆心成不同倾角(θ=0°～90°),借助裂纹扩展计及应变片确定试样裂纹的起裂时刻及裂纹传播速度,并分析裂纹扩展路径中的止裂问题和计算起裂韧度,随后进行相关的数值模拟。研究发现:Ⅰ/Ⅱ复合型裂纹的扩展行为与Ⅰ型及Ⅱ型起裂韧度都有较大关系,同时与预制裂纹倾角θ也有较大关系,动载荷下的Ⅰ型起裂韧度与静载荷下的Ⅰ型起裂韧度存在很大差异;纯Ⅰ型裂纹起裂方向与原裂纹方向相同,并在扩展过程中存在止裂现象,但Ⅰ/Ⅱ复合型裂纹与原裂纹成一定夹角起裂并扩展形成翼型裂纹,随后沿着巷道的对称轴中间区域进行扩展;巷道模型在动力载荷作用与静力载荷作用下,两侧边墙的破坏行为有很大差别。
  • 关键词

    巷道裂纹倾角复合裂纹冲击载荷动态起裂韧度动态扩展

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金项目(11672194,11702181)；四川省安全监管局安全生产科技项目(aj20170515161307)；四川省科技计划项目(18SYXHZ0094)；
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