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不同纤维作用下尾砂胶结充填体早期力学特性及损伤本构模型研究

赵康  宋宇峰  于祥  周昀  严雅静  王军强  
【摘要】:为了提高某金矿尾砂胶结充填体材料的稳定性,保障矿山采空区充填效果,对加入不同纤维(聚丙烯腈纤维(JBX)、玻璃纤维(BL)、聚丙烯腈和玻璃混合纤维(HJB))的尾砂胶结充填体的早期力学性能和损伤特征进行研究,通过单轴压缩试验得到了不同纤维作用下充填体损伤本构模型。试验结果表明:在不同纤维作用下尾砂胶结充填体单轴抗压强度关系为:σ_(BL)σ_(HJB)σ_J _(BX)σ_(无纤维);纤维对裂纹的扩展有明显的干扰和阻滞作用,使裂纹较多且细小,纤维极大地增强了充填体的韧性;加入混合纤维对裂纹的阻断效果明显优于单一纤维;含纤维尾砂胶结充填体在峰后破坏时并未完全失去承载能力,仍能继续承载部分压剪应力,由此构建不同纤维胶结充填体损伤本构理论模型;并用6种不同的损伤参数对损伤变量进行修正,得到不同纤维尾砂胶结充填体损伤本构模型曲线;通过试验对理论模型进行验证,二者的应力–应变曲线吻合度较高,表明所建立的理论模型对不同纤维尾砂胶结充填体的力学性能分析和评估具有一定的参考价值。

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