混凝土?xí)r間相關(guān)斷裂模型研究綜述

陳宇龍，曹鵬

1.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 能源與礦業(yè)學(xué)院，北京 100083；2.北京工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院，北京 100124

巷道掘進(jìn)必然伴隨著圍巖變形，巷道圍巖穩(wěn)定性直接影響煤礦生產(chǎn)，通過(guò)支護(hù)控制圍巖的穩(wěn)定性是礦井采用的有效措施。當(dāng)采用噴射混凝土對(duì)巷道圍巖進(jìn)行支護(hù)時(shí)，必須考慮巷道掘進(jìn)初期時(shí)間以及空間效應(yīng)對(duì)于巷道變形的影響。

在巷道開(kāi)挖初期，圍巖內(nèi)的應(yīng)力未得到完全的釋放，噴射的混凝土并不會(huì)受到明顯的作用力。隨著工作面的推進(jìn)，巷道的變形會(huì)持續(xù)進(jìn)行，混凝土和支護(hù)設(shè)備的相互擠壓起到支護(hù)作用，在應(yīng)力的作用下，混凝土產(chǎn)生徑向的位移形成支護(hù)力，且支護(hù)力會(huì)隨著巷道變形量的增大而增大。

巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性一直關(guān)系國(guó)家重大安全戰(zhàn)略。對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)安全性現(xiàn)階段主要集中在以下兩個(gè)方面：

一是動(dòng)荷載作用下的抗震性。混凝土受到地震或沖擊等動(dòng)力荷載作用時(shí)，其動(dòng)態(tài)力學(xué)行為與靜載作用下有完全不同的破壞過(guò)程和耗能機(jī)制。基于材料均勻假設(shè)的宏觀模型僅能近似描述其破壞規(guī)律，難以解釋力學(xué)機(jī)理，因此，從細(xì)觀結(jié)構(gòu)的非均勻性和動(dòng)態(tài)破壞過(guò)程進(jìn)行研究，發(fā)展動(dòng)力細(xì)觀模型對(duì)混凝土材料動(dòng)力破壞性能的研究具有重要的工程應(yīng)用背景及科研意義。

二是長(zhǎng)期荷載作用下混凝土裂紋擴(kuò)展的穩(wěn)定性。這一方面涉及氯離子滲透、混凝土強(qiáng)度退化等，但熱點(diǎn)問(wèn)題是存在宏觀裂紋的混凝土本身的安全性。……