成型压力对铁r晶r砂混合相似材料性质的影响-山东大学学报工学版.PDFVIP

　第４３卷　第２期 山　东　大　学　学　报　（工　学　版） ２０１３年４月　 　 　　 Ｖｏｌ．４３　 Ｎｏ．２　　　　ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＨＡＮＤＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＳＣＩＥＮＣＥ） Ａｐｒ．２０１３　 　文章编号：１６７２３９６１（２０１３）０２００８９０７　　　ＤＯＩ：１０６０４０／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２３９６１０２０１３０１７ 成型压力对铁 －晶－砂混合 相似材料性质的影响 １，２ １ １ １ 张绪涛 ，张强勇 ，曹冠华 ，许孝滨 （１．山东大学岩土与结构工程研究中心，山东 济南２５００６１；２．聊城大学建筑工程学院，山东 聊城２５２０５９） 摘要：地质力学模型试验中常用的相似材料多以散粒体为主，相似材料的成型压力对其性质会有显著的影响，而 目前的研究中均忽略了这一重要影响因素，基于此对成型压力对铁 －晶－砂混合相似材料性质的影响进行了研 究。在严格控制试件成型压力的条件下，定量测试了材料的物理力学参数。结果表明：成型压力对相似材料的性 质有非常明显的影响，随着成型压力的增大，相似材料的密度、抗压强度、弹性模量、抗拉强度和粘聚力提高明显， 而内摩擦角变化不大。相似材料能否满足相似比是地质力学模型试验的前提和关键，开展高地应力条件下的地 质力学模型试验时，相似材料在试制阶段试件的成型压力应与模型试验阶段的试验压力保持一致，否则会导致模 型试验失真甚至失败。利用铁－晶－砂混合相似材料，在严格控制压力的基础上取得了良好的试验效果，已多次 模拟出深部巷道的分区破裂现象。 关键词：地质力学模型试验；相似材料；成型压力；深部巷道；分区破裂 中图分类号：ＴＵ４５２　　　文献标志码：Ａ Ｅｆｆｅｃｔｓｏｎｉｒｏｎｂａｒｉｔｅｓａｎｄｍｉｘｅｄｓｉｍｉｌａｒｍａｔｅｒｉａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｉｎｄｕｃｅｄｂｙｍｏｌｄｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅ １，２ １ １ １ ＺＨＡＮＧＸｕｔａｏ ，ＺＨＡＮＧＱｉａｎｇｙｏｎｇ，ＣＡＯＧｕａｎｈｕａ，ＸＵＸｉａｏｂｉｎ （１．ＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌａｎｄＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ，ＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎａｎ２５００６１，Ｃｈｉｎａ； ２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＬｉａｏｃｈｅｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌｉａｏｃｈｅｎｇ２５２０５９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｉｍｉｌａｒｍａｔｅｒｉａｌｓｕｓｅｄｉｎｇｅｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌｍｏｄｅｌｔｅｓｔｉｓｃｏｍｍｏｎｌｙｇｒａｎｕｌａｒｍｉｘｔｕｒｅｓ，ａｎｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎ ｉｒｏｎｂａｒｉｔｅｓａｎｄｍｉｘｅｄｓｉｍｉｌａｒｍａｔｅｒｉａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｉｎｄｕｃｅｄｂｙｍｏｌｄｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｉｓｒｅｍａｒｋａｂｌｅ，ｗｈｉｃｈｗａｓｉｇｎｏｒｅｄｂｙ ｍｏｓｔｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓ．Ｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｉｒｏｎｂａｒｉｔｅｓａｎｄｍｉｘｅｄｓｉｍｉｌａｒｍａｔｅｒｉａｌｓｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．Ｕｎｄｅｒａｃｅｒｔａｉｎｐｒｅｓ ｓｕｒｅ，ｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｓｉｍｉｌａｒｍａｔｅｒｉａｌｓｗｅｒｅｍｅａｓｕｒｅｄｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｒｅ