充填采礦法由于資源回收率高,能有效防止圍巖冒落和地表塌陷,符合綠色礦山建設(shè)要求,應(yīng)用愈來(lái)愈廣泛。膠結(jié)充填體在充填采礦法中承擔(dān)支撐礦房的重要作用,而其破壞往往是長(zhǎng)期荷載下產(chǎn)生的蠕變破壞,因此,亟需開(kāi)展膠結(jié)充填體蠕變特性及本構(gòu)模型研究,為膠結(jié)充填體穩(wěn)定性控制提供理論依據(jù)。首先,對(duì)不同尺寸立方體試樣開(kāi)展單軸壓縮試驗(yàn),通過(guò)分析聲發(fā)射參數(shù)與超聲波波速變化規(guī)律,探討不同尺寸膠結(jié)充填體基本力學(xué)特性和損傷演化規(guī)律,結(jié)果表明,充填體強(qiáng)度與破壞形式均存在尺寸效應(yīng),聲發(fā)射與超聲波參數(shù)也均表現(xiàn)出隨尺寸而變化的規(guī)律。其次,根據(jù)膠結(jié)充填體尺寸效應(yīng)研究,選出合適尺寸的充填體試樣,進(jìn)而開(kāi)展膠結(jié)充填體蠕變特性研究。結(jié)合聲發(fā)射監(jiān)測(cè),分析了不同應(yīng)力水平下蠕變變形與破壞特征,發(fā)現(xiàn)膠結(jié)充填體的蠕變變性特征受應(yīng)力水平影響,聲發(fā)射特征與三階段蠕變變形特征變化規(guī)律較一致;膠結(jié)充填體蠕變破壞程度較為平緩,以結(jié)構(gòu)性失穩(wěn)破壞為主。結(jié)合超聲波測(cè)試技術(shù),表明了膠結(jié)充填體在減速和穩(wěn)定應(yīng)力水平下,試樣內(nèi)部損傷較小;加速應(yīng)力水平下,損傷快速擴(kuò)大;膠結(jié)充填體蠕變破壞主要由損傷長(zhǎng)期不斷積累,最終導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)性失穩(wěn)。最后,考慮應(yīng)力水平和損傷的影響,引入損... 

【文章來(lái)源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 問(wèn)題提出與研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 膠結(jié)充填體尺寸效應(yīng)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 膠結(jié)充填體蠕變變形與破壞特征研究現(xiàn)狀
        1.2.3 膠結(jié)充填體蠕變損傷特征研究現(xiàn)狀
        1.2.4 膠結(jié)充填體蠕變本構(gòu)模型研究現(xiàn)狀
        1.2.5 聲發(fā)射與超聲波監(jiān)測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 存在的問(wèn)題與不足
    1.4 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
        1.4.1 研究?jī)?nèi)容
        1.4.2 研究技術(shù)路線
第2章 膠結(jié)充填體尺寸效應(yīng)研究
    2.1 不同尺寸膠結(jié)充填體力學(xué)試驗(yàn)
        2.1.1 試樣尺寸的選擇
        2.1.2 材料的獲取
        2.1.3 試樣的制備與養(yǎng)護(hù)
        2.1.4 試驗(yàn)設(shè)備
        2.1.5 試驗(yàn)加載方案
    2.2 不同尺寸的膠結(jié)充填體強(qiáng)度與破壞特征
        2.2.1 不同尺寸的膠結(jié)充填體強(qiáng)度特征
        2.2.2 不同尺寸的膠結(jié)充填體破壞特征
    2.3 不同尺寸的膠結(jié)充填體損傷特征
        2.3.1 不同尺寸的膠結(jié)充填體聲發(fā)射特征
        2.3.2 不同尺寸的膠結(jié)充填體超聲波波速損傷特征
    2.4 膠結(jié)充填體強(qiáng)度與破壞影響因素分析
        2.4.1 能量對(duì)充填體強(qiáng)度的影響
        2.4.2 損傷對(duì)膠結(jié)充填體破壞形式的影響
    2.5 本章小結(jié)
第3章 膠結(jié)充填體蠕變變形與破壞特征研究
    3.1 膠結(jié)充填體蠕變聲發(fā)射試驗(yàn)
        3.1.1 試樣尺寸的選擇
        3.1.2 材料的獲取
        3.1.3 試樣制備
        3.1.4 試驗(yàn)設(shè)備
        3.1.5 試驗(yàn)方案
        3.1.6 試驗(yàn)結(jié)果
    3.2 膠結(jié)充填體蠕變變形特征
        3.2.1 不同應(yīng)力水平下蠕變應(yīng)變特征
        3.2.2 不同應(yīng)力水平下蠕變聲發(fā)射特征
    3.3 膠結(jié)充填體蠕變破壞特征
        3.3.1 宏觀表壁破壞特征
        3.3.2 細(xì)觀聲發(fā)射特征
    3.4 本章小結(jié)
第4章 膠結(jié)充填體蠕變損傷特征與破壞機(jī)理研究
    4.1 膠結(jié)充填體蠕變超聲波試驗(yàn)
        4.1.1 試樣與設(shè)備
        4.1.2 試驗(yàn)方案
        4.1.3 試驗(yàn)結(jié)果
    4.2 膠結(jié)充填體蠕變損傷特征
        4.2.1 單軸壓縮狀態(tài)下膠結(jié)充填體蠕變損傷
        4.2.2 分級(jí)蠕變狀態(tài)下膠結(jié)充填體蠕變損傷
    4.3 膠結(jié)充填體蠕變破壞機(jī)理
    4.4 本章小結(jié)
第5章 膠結(jié)充填體蠕變本構(gòu)模型研究
    5.1 膠結(jié)充填體蠕變特性
    5.2 改進(jìn)的Burgers模型構(gòu)建
        5.2.1 引入新的黏性元件
        5.2.2 引入損傷變量
    5.3 基于改進(jìn)Burgers模型的蠕變本構(gòu)方程
    5.4 模型參數(shù)的確定與驗(yàn)證
        5.4.1 模型參數(shù)的確定
        5.4.2 模型參數(shù)的驗(yàn)證
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3163938