动载作用下端锚锚固体力学响应特征研究

摘要

为研究动载作用下巷道围岩失稳破坏机制,基于SHPB试验系统,研究了不同冲击气压(0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 MPa)下预应力端锚锚固体的应力波传播规律及层裂破坏特征,采用图解法计算了锚固体试件的层裂强度及应变率,建立了锚固体层裂损伤模型并采用高速摄像机进行了验证。结果表明:不同冲击气压下试件应力波峰值应变均呈指数形式衰减,且空间衰减幅值及衰减指数与冲击气压呈正相关关系;锚固体试件层裂首先发生在自由端附近,沿反射波传播方向层裂厚度逐渐增加,0.3 MPa冲击气压以上,试件每两处层裂面中间产生一道新层裂;在18~33 s^(-1)应变率范围内,应变率率效应占主导地位,层裂强度最高达69 MPa,而应变率为41 s^(-1)时,层裂强度降低至17 MPa;锚固体自由端在动载冲击后出现层裂闭合现象,但在锚固端由于锚固界面残余黏聚力作用,层裂位置未发生闭合现象。