防冲吸能锚杆(索)的静动态力学特性与现场试验研究

针对冲击危险巷道锚杆支护结构破坏特征及冲击载荷对锚杆–围岩支护系统的特殊要求,设计研发了新型防冲吸能锚杆(索)。基于塑性弯曲理论分析了吸能锚杆(索)的吸能原理,利用自主设计的静–动加载试验系统,进行吸能锚杆(索)的静力拉伸试验与冲击拉伸试验。结果表明:吸能锚杆(索)在拉伸过程中六角管衬里被挤压变形,同时给摩擦圆柱提供滑移阻力,六角管的管壁厚度、套筒内径及摩擦圆柱直径三者的装配参数对吸能阻力具有重要影响;无论是静力拉伸还是冲击拉伸,吸能锚杆(索)的轴力–位移曲线均存在轴力初始增长、轴力平稳和轴力突增—平稳3个阶段;在轴力平稳阶段内锚杆杆体基本处于弹性状态,摩擦滑移结束后,锚杆杆体开始受力屈服;吸能结构在吸收能量的同时很好的延迟或减缓了锚杆杆体受力屈服。与普通锚杆相比,吸能锚杆(索)具有良好的"自保护性"与"冲击适应性"。现场试验表明,吸能锚杆(索)能够有效削弱冲击能对巷道围岩的作用。

航空Al7050合金的静动态力学特性研究及JC本构模型构建

为了研究航空Al7050合金材料的静、动态力学特性,采用DNS100型电子万能试验机对航空Al7050合金进行了准静态压缩试验,并依据处理后的试验数据获得了室温准静态下的流动应力-应变曲线,然后采用带有同步组装系统的分离式霍普金森压杆(SHPB)装置对航空Al7050合金进行了不同温度、不同应变率下的动态压缩试验,并依据处理后的试验数据获得了不同温度、不同应变率下的流动应力-应变曲线,最后依据两次试验数据并采用最小二乘法构建了试验条件下的JC本构模型。结果表明:材料的流动应力随应变率的增加整体呈现增加的趋势,但温度高于400℃时,材料的流动应力随应变率的增加而减小;随应变的增加,流动应力表现出先呈线性增加,再缓慢增加,最后急剧下降的趋势;材料的流动应力和应变硬化指数随温度的升高而下降,且构建的JC本构模型能较好地预测塑性流动应力。

珊瑚砂静动态力学特性及应力波传播规律研究进展

珊瑚砂作为广泛分布于南海岛礁的天然砂土介质,对其物理力学性质的研究随着南海岛礁工程的建设发展愈发深入。特殊的海洋生物成因和海洋沉积环境,使其宏观物理力学行为与陆源砂性质迥异。梳理了珊瑚砂的基本物理力学力学性质,阐述了珊瑚砂中应力波传播衰减规律及影响因素。目前,亟待开展珊瑚砂多尺度动态力学行为研究,建立考虑颗粒破碎影响的珊瑚砂动态本构模型理论,揭示三相饱和珊瑚砂中爆炸波传播规律,为我国岛礁工程长期稳定提供科学依据。

珊瑚混凝土力学性能研究进展

珊瑚混凝土的推广很大程度上缓解了南海岛礁建设原材料匮乏的压力。总结了珊瑚混凝土静/动态力学性能、耐久性及影响因素和改性研究等方面成果。最后对于珊瑚混凝土的研究与应用前景展开讨论,提出珊瑚骨料本身的改性增强、特殊筋材与珊瑚混凝土共同工作性能以及工程结构受风浪动荷载、偶然荷载等作用下的稳定性研究是进一步探索的重点。

珊瑚混凝土研究现状

珊瑚混凝土作为离岸岛礁基础设施的重要建筑材料,成为近几十年研究的焦点。珊瑚集料的矿物组成、孔隙结构和颗粒形貌导致其性能与一般陆源岩石集料差异较大,进而导致珊瑚混凝土在配合比设计方法、静/动态力学特性和耐久性方面与普通混凝土存在差异,但与轻集料混凝土和再生集料混凝土类似。纤维的类型与掺量也会影响珊瑚混凝土的相关性能。珊瑚混凝土的发展已从材料层面逐渐转向结构层面,采用适当的调控措施可延长离岸环境下珊瑚混凝土结构的服役寿命。此外,还分析了珊瑚混凝土存在的问题,并尝试探索相关解决方案。