组合岩梁弯曲变形和能量演化试验研究

煤系地层沉积界面多,形成多层层状岩体结构,层状岩体结构受弯致震是采矿工程中矿震发生的主要原因,研究界面黏结状态对层状岩体结构的变形和能量演化规律,有助于深入认识层状岩体变形破坏规律及矿震发生机理。本文选取黏结和无黏结2种界面组合形式的双层岩梁试件,采用四点弯曲加载实验方法,以数字图像相关方法作为实验加载全过程的观测手段,开展组合岩梁弯曲变形和能量演化实验研究,对比分析2种界面组合形式岩梁的承载力、层间滑动、能量演化特征,探究层状岩体弯曲致震机理。研究结果表明:(1)无黏结组合岩梁破坏以单个岩梁依次断裂的组合破坏方式进行,承载力曲线表现为双峰值曲线;黏结组合梁破坏以整梁一次断裂的破坏方式进行,承载力曲线表现为单峰值曲线。(2)无黏结组合岩梁层间滑动位移和拉伸位移均随着载荷增加而增大,黏结组合岩梁加载过程中的层间滑动位移和拉伸位移变化较小。(3)无黏结组合岩梁和黏结组合岩梁的能量积聚和释放特征不同,无黏结组合岩梁积聚的变形能较小,以单梁依次破坏方式多次释放能量,黏结组合岩梁积聚的变形能较大,以整梁一次性破坏方式释放能量。