铁晶砂混合相似材料力学性能影响因素的试验研究

选取模型试验中常用的铁晶砂混合相似材料制作试件,将相似材料试件置于不同压实次数、分层次数、界面处理方式条件下进行单轴压缩试验,得到单轴抗压强度和弹性模量,分析不同因素对相似材料力学性能的影响规律。结果表明:压实次数由1次增加至2次、4次、6次,材料的单轴抗压强度分别提高了4.7%,12.1%,13.9%,材料的弹性模量分别提高了37.1%,60.1%,65.3%;分层次数由1次增加至2次、3次、4次,材料的单轴抗压强度分别减少了15.8%,19.2%,25.7%,材料的弹性模量分别减少了17.3%,27.6%,37.5%;相比于使用松香酒精溶液处理分层界面,使用酒精处理和无处理时材料的单轴抗压强度分别减少了8.5%和26.8%,弹性模量分别减少了1.9%和6.1%。这些研究成果对提高模型试验精度具有一定意义。     

深部花岗岩巷道两帮稳定性力学模型分析

依据组成花岗岩岩体矿物的解理特性,探讨了花岗岩巷道两帮层裂板结构的形成机理,并应用材料力学中的压杆稳定性原理,建立了层裂板结构稳定性近似力学模型,分析了花岗岩巷道两帮层裂板结构失稳的力学机制,提出了判断花岗岩巷道两帮稳定性的判据公式,并用ANSYS数值模拟软件的分析结果证实了判据公式的有效性,为类似围岩条件下的隧道工程提供了一定的指导作用。     

模型试验中相似锚杆材料比选研究

针对模型试验中涉及到的相似锚杆材料选择、受力监测问题,以实际工程螺纹钢锚杆为原型条件,基于相似理论,选择几何、力学、弹性模量相似为参数,以铝丝、铜丝、铁丝、锡丝为不同相似材料进行试验研究。通过分析各材料的破断荷载、弹性模量,选择相似性较好的Φ1.5mm锡丝作为锚杆相似材料;选择Φ16mm不锈钢环作为测力计,并对测力计进行试验标定,结果表明该测力计线性较好,性能稳定。研究结果可为模型试验中相似锚杆支护提供参考。