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赋存结构面粉砂质泥岩力学性能弱化机制研究 被引量：4
1
作者 张淑坤 王来贵 +2 位作者 陆璐 王树达 冯佃芝 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2015-2023,共9页
结构面对岩体物理力学性能具有弱化作用,直接影响岩石工程的稳定性。以煤矿巷道粉砂质泥岩为研究对象,通过针对不同倾角结构面岩样试件进行准静态单轴加载试验和单轴循环加卸载试验,并同步利用散斑系统采集试件受载变形全过程数字图像信... 结构面对岩体物理力学性能具有弱化作用,直接影响岩石工程的稳定性。以煤矿巷道粉砂质泥岩为研究对象,通过针对不同倾角结构面岩样试件进行准静态单轴加载试验和单轴循环加卸载试验,并同步利用散斑系统采集试件受载变形全过程数字图像信息,分析不同倾角结构面弱化影响下的岩样力学性能变化规律以及应变场演化特征。研究表明:结构面对于粉砂质泥岩受力及变形弱化影响明显,越是趋近于60°倾角,这种弱化影响越显著;赋存45°和60°倾角试件因结构面充填介质的弱化影响,会使应力-应变曲线出现了独特的“双峰”现象;提出了结构面变形局部化长度比和岩样变形局部化长度比参数,量化确定了结构面及岩样本体变形对试件总变形的贡献程度;与准静态单轴加载试验相比,循环加卸载试验提高了试件结构面破坏的主导性,从而显著降低了试件峰值强度。 展开更多
关键词 泥岩 结构面 弱化机制 数字散斑系统
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碳纳米管增强粉煤灰泡沫混凝土的制备及变形特性 被引量：2
2
作者 李永靖 王松 +1 位作者 张淑坤 冯佃芝 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2023年第11期175-183,共9页
为满足泡沫混凝土作为隧道围岩支护预留变形层填充介质力学性能要求,研制了一种微量碳纳米管增强粉煤灰泡沫混凝土(CNTAFC)的新型变形层填充材料。基于单因素分析,利用Box-Behnken Design响应面法,建立CNTAFC抗压强度预测模型,对其制备... 为满足泡沫混凝土作为隧道围岩支护预留变形层填充介质力学性能要求,研制了一种微量碳纳米管增强粉煤灰泡沫混凝土(CNTAFC)的新型变形层填充材料。基于单因素分析,利用Box-Behnken Design响应面法,建立CNTAFC抗压强度预测模型,对其制备参数进行优化。此外,联合单轴压缩试验与数字散斑采集技术,对CNTAFC试样的荷载变形特征进行研究。结果表明:CNTAFC抗压强度回归模型合理有效,当碳纳米管(CNTs)掺量0.13%,骨胶比24.75%,粉煤灰掺量70.57%时,其28 d抗压强度预测值最大为5.936 MPa,误差为2.54%;CNTAFC试样提高了峰值强度,延性增强,其平均峰后强度大于峰值强度的60%,峰后曲线应变范围占极限应变的30%以上,满足围岩卸压吸能材料的性能要求;CNTAFC变形局部化启动可分为应变条件和应力条件,且选择应变确定条件为宜;在变形局部化启动时,CNTAFC强度接近峰值强度,泊松比显著提升。 展开更多
关键词 泡沫混凝土 碳纳米管 粉煤灰 制备 变形特性 响应面法 抗压强度
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新型泡沫混凝土缓冲层对深埋软岩隧道卸压规律的影响 被引量：1
3
作者 李永靖 王松 +1 位作者 张淑坤 冯佃芝 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期54-65,75,共13页
针对普通泡沫混凝土具有孔隙率高、收缩量大和强度偏低等缺点,提出一种微量碳纳米管(CNTs)增强粉煤灰泡沫混凝土(CNTAFC)材料的制备方法,采用模型试验与数值模拟方法探究其作为深埋软岩隧道缓冲层填充材料的适用性,并运用数字散斑技术... 针对普通泡沫混凝土具有孔隙率高、收缩量大和强度偏低等缺点,提出一种微量碳纳米管(CNTs)增强粉煤灰泡沫混凝土(CNTAFC)材料的制备方法,采用模型试验与数值模拟方法探究其作为深埋软岩隧道缓冲层填充材料的适用性,并运用数字散斑技术对比有、无CNTAFC缓冲层支护结构作用下隧道围岩的变形规律。结果表明:微量CNTs可有效增强泡沫混凝土的抗压强度,且平均峰后抗压强度大于平均峰值抗压强度的60%,平均峰后曲线应变范围占平均极限应变的30%以上,满足隧道围岩缓冲层填充材料卸压减能性能的要求;CNTAFC试件具有强度显著提高、变形缓慢和能量逐渐外放的特点,且从能量释放的角度分析,质量比为0.05%CNTs掺量的CNTAFC试件更能满足深埋软岩隧道支护结构缓冲层填充材料卸压的要求;深埋软岩隧道CNTAFC缓冲层支护结构可有效改善隧道围岩的应力状况,显著提高隧道围岩的承载能力,保证隧道的长期安全运营。 展开更多
关键词 深埋软岩隧道 卸压 新型泡沫混凝土 缓冲层 碳纳米管(CNTs) 模型试验 数字散斑(DSCM)技术 数值模拟
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硬岩矿柱纵向劈裂失稳的弱场控制
4
作者 张淑坤 冯佃芝 +1 位作者 王来贵 孙琦 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第1期432-436,共5页
为了研究硬岩矿柱稳定性,运用弱场控制思想分析硬岩矿柱纵向劈裂失稳机理,结合传递矩阵法推导了考虑劈裂岩板间侧向作用力的矿柱临界荷载表达式。研究结果表明,硬岩矿柱劈裂形成的岩板长细比较大,其岩板不是通长(贯通矿柱两端)的,而是... 为了研究硬岩矿柱稳定性,运用弱场控制思想分析硬岩矿柱纵向劈裂失稳机理,结合传递矩阵法推导了考虑劈裂岩板间侧向作用力的矿柱临界荷载表达式。研究结果表明,硬岩矿柱劈裂形成的岩板长细比较大,其岩板不是通长(贯通矿柱两端)的,而是截断的,截断岩板厚度与高度取决于矿柱初始弱场的位置;考虑劈裂岩板间侧向作用力影响时,矿柱临界承载为矿柱抗压强度峰值的23%左右,不考虑岩板侧向力作用情况,而只从岩石峰值强度角度研究矿柱稳定性风险很大;在矿柱劈裂失稳研究中,应针对局部稳定性弱场的最薄弱岩板进行屈曲分析,并给出不同约束条件下断裂岩板的临界荷载表达式。 展开更多
关键词 矿柱 弱场 纵向劈裂 侧向力 临界荷载
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基于RSM的工业副产品改性硫铝酸钙水泥性能分析
5
作者 薛建飞 梁冰 +4 位作者 何星星 田多文 冯佃芝 舒立彬 万勇 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期30-36,共7页
为研究工业副产品烟气脱硫石膏(FGDG)、粉煤灰(FA)和石灰石(LS)对硫铝酸盐水泥(SAC)熟料无侧限抗压强度(UCS)和pH的影响规律,采用FGDG,FA和LS改性SAC熟料,并在7 d和28 d龄期进行UCS和pH测试.采用响应面方法(RSM),建立UCS和pH的回归模型... 为研究工业副产品烟气脱硫石膏(FGDG)、粉煤灰(FA)和石灰石(LS)对硫铝酸盐水泥(SAC)熟料无侧限抗压强度(UCS)和pH的影响规律,采用FGDG,FA和LS改性SAC熟料,并在7 d和28 d龄期进行UCS和pH测试.采用响应面方法(RSM),建立UCS和pH的回归模型,分析各因素交互对其影响.研究结果表明:UCS和pH均受到FGDG,FA和LS单因素和各因素交互作用影响.FGDG和LS,LS和FA的交互作用对浆体7 d和28 d的UCS影响显著,LS和FA,FGDG和FA的交互作用对浆体pH 7 d影响显著,但对浆体pH 28 d影响并不显著.利用RSM-BBD多目标优化法进行优化各工业副产品,建立的回归模型具有较高的可信度和精确度,得到改性硫铝酸钙水泥满足高UCS低pH时各工业副产品的合适添加比,其试验值和预测值误差较小. 展开更多
关键词 硫铝酸钙水泥 烟气脱硫石膏 粉煤灰 石灰石 响应面法 无侧限抗压强度
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