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目前,地下空间的开发与利用己成为重点关注的领域之一,不只是矿山工程,还有土木建筑和水利水电等工程在开发及使用过程中经常遭受地震和爆破等动力载荷的扰动,因此研究地震和爆破等动力载荷作用下地下工程的稳定性十分重要。工程岩体中存在着大量的节理和裂隙等缺陷,节理对岩体的动态力学特性及破坏机制有着重要影响。近年来,锚杆加固是最有效、最经济和应用最广泛的支护方式。研究加锚节理岩体的动态力学性能有助于充分认识加锚节理岩体的破坏机理、强度和变形等特征和研究地下空间稳定性控制的重要意义。为了研究加锚节理岩体在冲击荷载作用下的动态力学性能,本文采用室内物理试验和细观数值模拟相结合的方法,开展了不同试验测试系统及不同工况下预制试件的室内物理冲击试验,进一步参照物理试验开展了数值模拟。主要研究内容与结论如下:(1)基于霍普金森压杆试验测试系统对完整砂岩试件进行冲击试验,研究了不同冲击荷载作用下砂岩试件的动力特性和破坏形态。结果表明:砂岩试件应变率处于101102s-1范围,动态抗压强度和峰值应变具有明显的应变率效应,试件平均应变率为75.62s-1时动态抗压强度约为静态抗压强度的2倍;砂岩试件破坏形态具有明显的应变率效应,随着应变率增加碎块粒径变小而数量明显增多。(2)基于落锤冲击试验测试系统对无锚和加锚节理试件进行冲击试验,研究了相同冲击荷载作用下砂岩试件的动力特性和破坏形态。结果表明:锚杆的锚固作用提高了节理试件的动态抗压强度和整体韧性,对其破坏变形也起到了约束作用;加锚节理45°、60°、30°、90°倾角试件的峰值荷载依次增大,竖向压缩位移依次减小;完整试件峰值荷载最大,竖向压缩位移最小;45°节理试件加锚后峰值荷载提高了16%;加锚节理试件破坏形态既表现出劈裂破坏又表现出张拉破坏,无锚节理试件和完整试件破坏形态主要表现出劈裂破坏。(3)基于RFPA2D数值模拟软件对照室内物理试验展开数值模拟,研究了不同冲击荷载作用下完整试件、相同冲击荷载作用下相同贯通度节理试件的破坏过程和破坏形态。结果表明:数值模拟结果和室内物理试验结果得出相吻合的规律和结论;试件的破坏过程和破坏形态与应力波峰值、节理倾角密切相关;应力波峰值越大破坏形态越明显,破坏效果最为明显的节理倾角为45°至60°之间。研究了相同节理长度不同节理倾角的无锚与加锚试件的动态破坏过程和破坏形态。结果表明:节理在横向的投影长度大小与AE累计数的累计速率呈现正相关关系;加锚试件破坏形态是微裂隙发育主要集中在锚杆上部节理周围,锚杆下部节理周围微裂隙发育明显较弱,而无锚试件破坏形态主要是微裂隙围绕节理离散;数值模拟试件破坏形态的主要贯通裂隙与室内物理试验表现出相似性;在冲击荷载作用下锚杆具有约束试件变形位移和阻止裂隙发育的作用,锚杆的存在提高了试件的动态稳定性。