混凝土时间相关断裂模型研究综述

陈宇龙，曹鹏

1.中国矿业大学(北京) 能源与矿业学院，北京 100083；2.北京工业大学建筑工程学院，北京 100124

巷道掘进必然伴随着围岩变形，巷道围岩稳定性直接影响煤矿生产，通过支护控制围岩的稳定性是矿井采用的有效措施。当采用喷射混凝土对巷道围岩进行支护时，必须考虑巷道掘进初期时间以及空间效应对于巷道变形的影响。

在巷道开挖初期，围岩内的应力未得到完全的释放，喷射的混凝土并不会受到明显的作用力。随着工作面的推进，巷道的变形会持续进行，混凝土和支护设备的相互挤压起到支护作用，在应力的作用下，混凝土产生径向的位移形成支护力，且支护力会随着巷道变形量的增大而增大。

巷道支护结构的安全性一直关系国家重大安全战略。对于混凝土结构安全性现阶段主要集中在以下两个方面：

一是动荷载作用下的抗震性。混凝土受到地震或冲击等动力荷载作用时，其动态力学行为与静载作用下有完全不同的破坏过程和耗能机制。基于材料均匀假设的宏观模型仅能近似描述其破坏规律，难以解释力学机理，因此，从细观结构的非均匀性和动态破坏过程进行研究，发展动力细观模型对混凝土材料动力破坏性能的研究具有重要的工程应用背景及科研意义。

二是长期荷载作用下混凝土裂纹扩展的稳定性。这一方面涉及氯离子渗透、混凝土强度退化等，但热点问题是存在宏观裂纹的混凝土本身的安全性。……