不同围压下原煤冲击破坏特征及数值模拟研究

1

作者 赵文 张宝亮 +1 位作者 陈立伟 李玉景 《工程爆破》 北大核心 2025年第1期10-16,88,共8页

为研究围压环境下原煤的动力学特征,借助分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Bar)试验系统及高速摄像,开展不同围压状态(3、6、9 MPa)和应变率(73.34~125.66 s-1)下原煤试样的冲击破坏试验。结果表明:煤体在线弹性阶段的变形与应变率... 为研究围压环境下原煤的动力学特征,借助分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Bar)试验系统及高速摄像,开展不同围压状态(3、6、9 MPa)和应变率(73.34~125.66 s-1)下原煤试样的冲击破坏试验。结果表明:煤体在线弹性阶段的变形与应变率和围压有关,弹性阶段的强度随应变率和围压的增加而增加,应变率和围压的增加提高了煤体内部的抗变形能力;煤样的冲击破坏具有显著的应变率效应,随着应变率增加,煤体单位时间产生的应变量以及最大应变均增加;3 MPa时,煤样均发生层裂破坏;6 MPa时,煤样部分发生层裂破坏;9 MPa时,煤样均保存完整。卸载后煤样端面中心较为完整,受冲击产生的裂隙由端面中心向煤样边缘扩展。研究结果可为深部煤岩动力灾害机理研究和防治措施制定提供参考。 展开更多

关键词 原煤 SHPB 应变率 轴围压 动力学

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100m高钢混烟囱小倒塌夹角拆除爆破 被引量：8

2

作者 李玉景 赵文 +2 位作者 张宝亮 倪吉伦 王付景 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2021年第6期80-85,91,共7页

为解决山东华金热电厂改扩建工程中废弃的100 m高钢混烟囱安全爆破问题,综合考虑四周厂房众多、倒塌区域有限、烟囱底部结构复杂且沿设计倒塌中心线不对称等情况,借用烟囱原有检修门洞设计对称卸荷槽、采用水钻取芯密孔切割工艺精准开... 为解决山东华金热电厂改扩建工程中废弃的100 m高钢混烟囱安全爆破问题,综合考虑四周厂房众多、倒塌区域有限、烟囱底部结构复杂且沿设计倒塌中心线不对称等情况,借用烟囱原有检修门洞设计对称卸荷槽、采用水钻取芯密孔切割工艺精准开设定向窗、电子雷管0 ms延时同段起爆,在倒塌方向铺设多道缓冲堤并覆盖草垫和毛毡布等柔性材料,实现了烟囱的安全倒塌,实际着地中心线同设计的倒塌中心线偏差仅3°左右,达到了预期的爆破效果,可为同类爆破工程提供参考和借鉴。 展开更多

关键词 钢混烟囱 拆除爆破 塌落振动 爆破飞散物 爆破振动

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闹市区超深基坑开挖的控制爆破技术 被引量：11

3

作者 李玉景 赵文 +3 位作者 赵光荣 张宝亮 王付景 倪吉伦 《工程爆破》 CSCD 2019年第5期41-45,51,共6页

采取控制爆破技术,可解决闹市区地层复杂的大方量超深岩质基坑开挖的问题,有效缩短工期,降低成本。主爆区使用较大孔径(φ90 mm)爆破孔控制成本,提高效率;临边区采用小孔径静态破碎辅助机械破岩,减弱围护结构上的动荷载;重点保护文物建... 采取控制爆破技术,可解决闹市区地层复杂的大方量超深岩质基坑开挖的问题,有效缩短工期,降低成本。主爆区使用较大孔径(φ90 mm)爆破孔控制成本,提高效率;临边区采用小孔径静态破碎辅助机械破岩,减弱围护结构上的动荷载;重点保护文物建筑侧面钻多排超深大孔径减振孔(φ165 mm),严格控制爆破振动。主爆区炮孔使用电子雷管长、短延时结合,控制药量、逐孔起爆的同时控制单次振动持续时间,降低对附近居民区的影响。居民区、重点文物保护处振动值均在国家安全规程允许范围,未因爆破施工产生"扰民"与"民扰"纠纷。 展开更多

关键词 基坑工程 控制爆破 电子雷管 复杂地层 爆破振动

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PHED-1型电子雷管在露天深孔爆破中的应用 被引量：7

4

作者 张万斌 李玉景 +4 位作者 张华 张宝亮 滕昭威 王付景 倪吉伦 《爆破器材》 CAS 北大核心 2019年第2期47-50,64,共5页

以瓮福磷矿下属的穿岩洞矿为例,详细介绍了PHED-1型电子雷管在露天深孔爆破中的应用情况。经过近两年的使用,该电子雷管在瓮福磷矿所属的各矿山累计使用量达4万多发,使用炸药2 000多t,单次起爆的雷管数量最多达到800多发;爆破效果良好,... 以瓮福磷矿下属的穿岩洞矿为例,详细介绍了PHED-1型电子雷管在露天深孔爆破中的应用情况。经过近两年的使用,该电子雷管在瓮福磷矿所属的各矿山累计使用量达4万多发,使用炸药2 000多t,单次起爆的雷管数量最多达到800多发;爆破效果良好,且未发生任何安全事故。通过将PHED-1型电子雷管与我国早期的电子雷管相比较,分析了PHED-1型电子雷管在改善爆破效果、减轻爆破振动、提高施工安全性、做好公共安全监管等方面具有的独特优势。PHED-1型电子雷管的以上优势和成功的应用案例,说明该电子雷管在露天深孔爆破中具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 PHED 1 型电子雷管 露天深孔爆破 矿山爆破

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复杂环境下80m高危裂缝钢混烟囱爆破拆除 被引量：9

5

作者 赵文 李玉景 +4 位作者 张宝亮 王付景 沈国权 倪吉伦 滕昭威 《工程爆破》 2018年第2期77-82,共6页

针对底部结构复杂的高危裂缝钢混烟囱爆破拆除复杂环境的情况,布设合理的爆破切口、定向窗、卸荷槽,并对底部门斗、灰斗、灰斗支架、烟道口立柱等进行预拆除;封堵爆破切口外出灰口,准确控制倒塌中心线方向。在待保护厂房及油罐处架设拦... 针对底部结构复杂的高危裂缝钢混烟囱爆破拆除复杂环境的情况,布设合理的爆破切口、定向窗、卸荷槽,并对底部门斗、灰斗、灰斗支架、烟道口立柱等进行预拆除;封堵爆破切口外出灰口,准确控制倒塌中心线方向。在待保护厂房及油罐处架设拦挡网,拦挡爆破产生的飞散物和烟囱倒塌引起的触地飞溅物;倒塌方向铺设5条柔性缓冲堤,用于降低烟囱塌落振动、减弱触地飞溅。切口及烟囱底部"井"字形横梁处炮孔起爆后,烟囱沿设计倒塌中心线方向倾倒,没有出现偏移与后座。爆破后烟囱解体充分、混凝土与钢筋分离度高、块度小,取得了较好的爆破效果。施工用时短,为后续工程的进行创造了条件,争取了时间。 展开更多

关键词 钢混烟囱 爆破拆除 爆破切口 飞散物 塌落振动 爆破振动

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喀斯特地貌机场场平控制爆破技术实践 被引量：4

6

作者 赵文 李玉景 +3 位作者 张华 张宝亮 倪吉伦 沈国权 《工程爆破》 2018年第6期33-38,共6页

针对贵阳龙洞堡机场三期扩建工程场平控制爆破,机场不得停航,保证飞机安全起降的要求,以工期与工程量来划分爆区,采取大规模深孔爆破为主、小规模大孔径浅孔(115 mm)爆破为辅、机械破碎相结合的方案对扩建场地进行开挖。采用逐孔起爆网... 针对贵阳龙洞堡机场三期扩建工程场平控制爆破,机场不得停航,保证飞机安全起降的要求,以工期与工程量来划分爆区,采取大规模深孔爆破为主、小规模大孔径浅孔(115 mm)爆破为辅、机械破碎相结合的方案对扩建场地进行开挖。采用逐孔起爆网路,孔内外雷管均使用双板雷管连接,孔内反向起爆,并在邻近机场围栏爆区监测爆破振动,将其控制在1 cm/s以内。选择地势较低点为起爆孔,将邻近围栏时的自由面朝向避开机场方向,爆破区域预留岩墙、覆盖炮孔,严格控制爆破飞石进入机场围栏。因为爆破区域地质环境属喀斯特地貌,又处于多降雨水地区,所以伴有溶洞且水孔率高。为此,统筹安排钻孔,改进装药方式,引入小型现场混装乳化炸药车,降低水孔率;通过测量装药高度来确定溶洞的存在,以调整炮孔布置,避开溶洞区。爆破施工方案满足了工程要求,当前单次最大起爆药量达80余吨,最大起爆炮孔数超过715个,顺利完成了不停航场平控制爆破,无爆破安全事故发生,无民爆物品流失。 展开更多

关键词 控制爆破 不停航施工 喀斯特地貌 大孔径浅孔爆破

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电厂建筑群大解体式控制爆破实践 被引量：1

7

作者 李玉景 张宝亮 +3 位作者 赵文 王付景 倪吉伦 沈国权 《工程爆破》 CSCD 2019年第4期56-61,共6页

针对大型电厂改建工程在机械拆除机组设备后,余留的承重框架、电梯井、煤仓过道以及汽机房单排墙柱等高耸建(构)筑物,在邻近发电机组不停机的条件下进行拆除爆破的情况,采用定向控制爆破技术,以先倒建筑物为后倒建筑物坍塌提供更大倾倒... 针对大型电厂改建工程在机械拆除机组设备后,余留的承重框架、电梯井、煤仓过道以及汽机房单排墙柱等高耸建(构)筑物,在邻近发电机组不停机的条件下进行拆除爆破的情况,采用定向控制爆破技术,以先倒建筑物为后倒建筑物坍塌提供更大倾倒空间为原则,确定待拆建筑物的倒塌顺序,进行大解体式拆除爆破。通过选择合理参数、合适的倒塌方向,确保建(构)筑物顺利倒塌;根据建(构)筑物的结构、布局、周围环境、工作量等对特殊墙、柱结构采取机械或爆破的方式来预处理,以减小钻孔工作量,提高施工效率;后排立柱实施长延时、弱松动爆破,充分利用结构间拉应力,确保后排墙柱倒塌方向;倾倒区域铺设柔性缓冲层,减弱触地飞溅;重点保护设施处架设拦挡网,拦挡飞散物。此次大解体式拆除爆破取得了良好的爆破效果。 展开更多

关键词 大型电厂 拆除爆破 爆破切口 飞散物 大解体式

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大跨度84 m高旋风塔定向拆除爆破

8

作者 赵文 李玉景 +1 位作者 张宝亮 倪吉伦 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2023年第2期109-114,136,共7页

为安全拆除水泥厂高耸旋风塔,根据其跨度大、重心高特征,结合构筑物采用底部钢筋混凝土框架(0~6.5 m)、上部钢管框架(6.5~84 m)支撑结构,通过文献研究,决定对底部钢筋混凝土框架支撑钻孔爆破,对上部钢管斜撑半切割预处理弱化支撑强度方... 为安全拆除水泥厂高耸旋风塔,根据其跨度大、重心高特征,结合构筑物采用底部钢筋混凝土框架(0~6.5 m)、上部钢管框架(6.5~84 m)支撑结构,通过文献研究,决定对底部钢筋混凝土框架支撑钻孔爆破,对上部钢管斜撑半切割预处理弱化支撑强度方式进行爆破拆除。针对底部支撑立柱尺寸大、数量少,不宜通过试爆校核设计单耗问题,选择较大抵抗线、精密布孔、水钻取心钻孔,减少钻孔数量、提高钻孔质量,并压实装药提高装药密度;结合结构跨度与高度,确定缺口内前后排立柱合理的爆破延时时间差与高度差控制结构倾倒方向。起爆后塔炉按设计方向倾倒、无偏差,倒塌过程中结构体随倒塌倾角变化,炉体自下而上逐段触地解体,未对地面产生整体性的刚性冲击,未造成较大的触地飞溅与塌落振动,后排立柱在自身重力下下陷入土3 m,分解炉的成功爆破为同类高耸构筑物的拆除提供了经验。 展开更多

关键词 旋风塔 拆除爆破 大跨度 爆破飞散物 爆破振动

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既有内衬塑料管排水孔挡土墙高效爆破拆除应用实践

9

作者 张万斌 李玉景 +2 位作者 赵光荣 周军 周望东 《中国矿业》 2021年第S01期399-401,共3页

利用挡土墙既有内衬塑料管排水孔作为炮孔,对两道挡土墙进行了爆破拆除。通过试爆,证明了利用既有内衬塑料管排水孔作为炮孔进行拆除爆破是可行的;通过用黏土对炮孔两端进行严密封堵、捣实,无论是正常的挡土墙,还是背面被挖空的挡土墙,... 利用挡土墙既有内衬塑料管排水孔作为炮孔,对两道挡土墙进行了爆破拆除。通过试爆,证明了利用既有内衬塑料管排水孔作为炮孔进行拆除爆破是可行的;通过用黏土对炮孔两端进行严密封堵、捣实,无论是正常的挡土墙,还是背面被挖空的挡土墙,爆破中均不会出现"打枪"现象,都能取得良好的爆破效果;通过试爆和实践探索,确定了合理的装药单耗;飞石方面,这种拆除爆破是可能会产生飞石的,而且有可能飞出较远的距离,因此要根据爆区的环境情况,合理安排必要的防护措施。 展开更多

关键词 挡土墙 爆破拆除 既有内衬塑料管排水孔

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基于EKF-GRU的车辆轨迹预测 被引量：1

10

作者 张传莹 徐国艳 +3 位作者 陈志发 周彬 陈立伟 洪玮 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期164-172,共9页

为提升行车安全,实现自动驾驶车辆正确的决策规划,提出基于扩展卡尔曼滤波(EKF)-门控循环单元(GRU)的车辆轨迹预测方法,结合学习方法与物理模型,在提升预测精度的同时,提高轨迹预测的合理性。首先,基于GRU构建预测网络,通过提取车辆的... 为提升行车安全,实现自动驾驶车辆正确的决策规划,提出基于扩展卡尔曼滤波(EKF)-门控循环单元(GRU)的车辆轨迹预测方法,结合学习方法与物理模型,在提升预测精度的同时,提高轨迹预测的合理性。首先,基于GRU构建预测网络,通过提取车辆的历史轨迹特征预测车辆的纵向加速度及横摆角速度;其次,基于车辆非线性运动学构建EKF状态估计器,结合观测值生成车辆未来有限时域的行驶轨迹;最后,在高速公路多车轨迹数据集NGSIM I-80和US-101上进行轨迹预测方法验证。结果表明:采用传统的物理模型生成预测轨迹,其最终距离误差(FDE)、均方根误差(RMSE)、平均距离误差(ADE)值分别为6.48、7.69和3.03 m。相比之下,利用EKF-GRU生成的预测轨迹表现出更高的准确性,对应的数值分别为5.45、6.67和2.56 m,分别提升15.90%、13.26%和15.51%。 展开更多

关键词 扩展卡尔曼滤波(EKF) 门控循环单元(GRU) 车辆轨迹 轨迹预测 NGSIM数据集 神经网络

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三轴围压下煤冲击破坏特征及数值模拟 被引量：1

11

作者 赵文 倪吉伦 +2 位作者 李玉景 陈立伟 王广宇 《矿业安全与环保》 北大核心 2024年第6期122-129,共8页

为研究应变率、围压对煤样冲击破坏特征的影响,采用分离式霍普金森压杆装置,在应变率60~110 s^(-1)、轴围压12、15、18 MPa条件下,开展15个煤样的动力学冲击实验,并结合实验结果探究冲击载荷下采空区破坏失稳模拟,进而根据数值模拟结果... 为研究应变率、围压对煤样冲击破坏特征的影响,采用分离式霍普金森压杆装置,在应变率60~110 s^(-1)、轴围压12、15、18 MPa条件下,开展15个煤样的动力学冲击实验,并结合实验结果探究冲击载荷下采空区破坏失稳模拟,进而根据数值模拟结果判断应变率—围压影响对于冲击地压类灾害数值模拟的适用性。研究结果表明:煤样冲击破坏呈显著的应变率效应,且煤样的动态抗压强度与应变率呈正向增长关系;12~18 MPa围压条件对煤体应变率效应和抗压强度有削弱作用,且相同冲击气压下,随着围压的增大,煤样破碎越显著;模拟结果与实验结果一致,因此,应变率效应和围压效应对冲击地压灾害数值模拟具有适用性。 展开更多

关键词 冲击地压 三轴围压 应变率效应 围压效应 数值模拟

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延期雷管的殉爆和抗冲击波性能 被引量：4

12

作者 王尹军 颜事留 +1 位作者 李玉景 方宏 《工程爆破》 2008年第3期67-69,62,共4页

延期雷管的准确引爆是保证毫秒延时爆破作业成功实施的基本保证。但如果先被引爆的炮孔装药产生的冲击波传播至后爆炮孔对其内的雷管产生较大作用时,雷管有可能产生殉爆或受到损坏,这两种情况均不利于爆破工程的实施。作者观测了雷管在... 延期雷管的准确引爆是保证毫秒延时爆破作业成功实施的基本保证。但如果先被引爆的炮孔装药产生的冲击波传播至后爆炮孔对其内的雷管产生较大作用时,雷管有可能产生殉爆或受到损坏,这两种情况均不利于爆破工程的实施。作者观测了雷管在水中受到冲击波作用之后的殉爆与受损情况,并作了分析。结果表明,雷管受到的冲击波作用较大时(>130MPa)容易发生殉爆,作用较小时雷管容易受到损坏而可能无法被激发,但如果被成功激发,其起爆能力不会下降。因此,在爆破施工中,炮孔间距不应小于致使雷管损坏或殉爆的距离。必要时应该对延期雷管采取保护措施。 展开更多

关键词 毫秒延时爆破 延期雷管 殉爆 冲击波

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复合敏化乳化炸药的压力减敏 被引量：2

13

作者 王尹军 李玉景 甘德淮 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期308-313,共6页

为了解敏化剂对乳化炸药压力减敏的影响,研究了"化学发泡+空心玻璃微球"和"空心玻璃微球+膨胀珍珠岩"2种复合方式分别敏化的乳化炸药压力减敏。依据乳化炸药爆炸冲击波的波峰值,计算了它在水下受到冲击波作用之后... 为了解敏化剂对乳化炸药压力减敏的影响,研究了"化学发泡+空心玻璃微球"和"空心玻璃微球+膨胀珍珠岩"2种复合方式分别敏化的乳化炸药压力减敏。依据乳化炸药爆炸冲击波的波峰值,计算了它在水下受到冲击波作用之后的压力减敏度,将复合敏化的乳化炸药与分别用单一敏化剂的乳化炸药压力减敏度作了比较和分析。结果表明,第1种复合方式敏化的乳化炸药压力减敏度介于单一敏化的乳化炸药之间,以10cm受压距离为例,压力减敏度分别为1.000、0.983、0.210;第2种复合敏化的乳化炸药压力减敏度小于单一敏化的乳化炸药,10cm受压距离的压力减敏度分别为0、0.274、0.618。分析认为,敏化剂颗粒或气泡的破损与其微界面周围局部破乳的综合作用是造成乳化炸药压力减敏的主要原因。 展开更多

关键词 爆炸力学 压力减敏 冲击波 乳化炸药 复合敏化

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复杂环境下隧道楔形掏槽合理延期时间优化研究 被引量：4

14

作者 刘浩杉 侯江 +2 位作者 张智宇 黄永辉 赵文 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期116-123,共8页

为探究楔形掏槽不同延期起爆时间对地表振动影响规律,采用基于ANSYS/LS-DYNA的流固耦合算法对楔形掏槽爆破参数进行优化,分析掏槽孔微差爆破对掏槽区域破碎效果的影响与地表振速响应规律。研究结果表明:掏槽区域岩石爆破效果受延期时间... 为探究楔形掏槽不同延期起爆时间对地表振动影响规律,采用基于ANSYS/LS-DYNA的流固耦合算法对楔形掏槽爆破参数进行优化,分析掏槽孔微差爆破对掏槽区域破碎效果的影响与地表振速响应规律。研究结果表明:掏槽区域岩石爆破效果受延期时间影响较大且存在1个阈值,延期时间超过5 ms后自由面方向的掏槽区域内岩石破碎程度未贯通。同时,相较于同时起爆,隧道地表监测点在不同微差时间下降振率变化范围为14%~68%,变化速率呈先快后慢的趋势。而边墙与底板测点降振率受微差时间影响较小。在满足爆破效果的基础上,选择产生最小振动峰值的延期时间5 ms进行现场试验,现场实测峰值与数值模拟得出结果误差在10.32%,说明利用数值模拟的方法研究爆破振动是合理可行的。研究结果可为相关隧道掏槽孔爆破延期时间选择提供依据和参考。 展开更多

关键词 隧道掘进 掏槽爆破 延期时间 数值模拟

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饱水石灰岩冲击过程中能量耗散特性 被引量：2

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作者 牛犇 郭璜 +2 位作者 滕昭威 周望东 倪吉伦 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2023年第6期90-99,共10页

喀斯特地貌地区地下空间的建设普遍受地下水影响,岩石的含水情况严重影响岩石的力学特性,与地下工程建设及爆破的安全性息息相关。利用Φ50mm分离式霍普金森杆装置(SHPB)分别对含水处理后的饱水石灰岩和自然状态下的自然石灰岩(50 mm... 喀斯特地貌地区地下空间的建设普遍受地下水影响,岩石的含水情况严重影响岩石的力学特性,与地下工程建设及爆破的安全性息息相关。利用Φ50mm分离式霍普金森杆装置(SHPB)分别对含水处理后的饱水石灰岩和自然状态下的自然石灰岩(50 mm×30mm的圆柱岩样)采取动态加载试验。研究结果表明:动态冲击中,自然条件岩样的应力集中破坏以原生裂纹端部为主,饱水岩样内部自由水将原生裂纹端部充填,阻碍岩样裂纹扩展,导致饱水岩样的应力集中现象弱化,损伤破坏需耗散更多的能量;不同环境下的两种岩样耗散能随时间均呈稳定的“S”形发育,其耗散能随冲击气压增大而增大,轴压增加时,相同冲击气压能量耗散相对较少;岩样吸收入射能与破碎耗能密度呈线性关系,岩样吸收水后虽体积增大,但其能量利用率亦远高于自然条件下的岩样;自然岩裂纹扩展系数增长速率大于饱水岩,随应变率增大,自然岩裂纹扩展系数加大,破坏更明显。 展开更多

关键词 岩石力学 动态加载 饱水石灰岩 能量耗散 裂纹扩展

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动静组合加载下干燥与饱水石灰岩破坏特性

16

作者 张万斌 洪玮 +2 位作者 周望东 王付景 叶飞 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2023年第3期566-575,共10页

为探究饱水石灰岩在高地应力和冲击扰动下的破坏特性,采用室内试验与数值模拟结合的方法,利用∅50 mm的分离式霍普金森杆装置对干燥与饱水的石灰岩试样进行动静组合下单轴冲击压缩试验,并采用高速摄像机记录破坏过程,然后进行数值模拟。... 为探究饱水石灰岩在高地应力和冲击扰动下的破坏特性,采用室内试验与数值模拟结合的方法,利用∅50 mm的分离式霍普金森杆装置对干燥与饱水的石灰岩试样进行动静组合下单轴冲击压缩试验,并采用高速摄像机记录破坏过程,然后进行数值模拟。结果表明:轴压作用下试样应力-应变曲线无压密阶段,曲线表现出峰后塑性,直至主裂纹产生;轴压相同,饱水石灰岩试样产生主裂纹的时间更短;饱水条件和轴压条件对石灰岩动态抗压强度的影响因子分别为1.055和1.098,在应变率分别为145,200,260 s^(-1)左右时,饱水石灰岩较干燥石灰岩峰值应力分别降低0.11,0.10,0.10倍,而轴压为8 MPa,较4 MPa的峰值应力分别降低0.18,0.05,0.07倍。轴压对岩石的破坏作用主要体现在应力波后的残余加载上,自由水会使裂纹接触面产生滑移从而表现出倾斜角度较大的裂纹。 展开更多

关键词 饱水石灰岩 霍普金森压杆 岩石动力学 破坏特性

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