纤维增强复合材料约束沙漠砂墩柱轴压力学性能试验研究_中国煤炭行业知识服务平台

纤维增强复合材料约束沙漠砂墩柱轴压力学性能试验研究

作者

马永平李国栋丁可为程凯旋冯飞洋
单位

新疆大学地质与矿业工程学院济南城建集团有限公司
摘要

为进一步推动沿空留巷技术在西部矿区的推广应用，开发了一种兼具技术和经济效益的新型巷旁墩柱结构。该墩柱结构由具有轻质高强耐腐蚀特性的纤维增强复合材料（FRP）外壳和内部填充的沙漠砂组成。为验证该新型组合结构的力学性能，分别对采用碳纤维增强复合材料（CFRP）和聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维增强复合材料(PEN FRP)作为约束材料的新型墩柱结构进行系统的轴压试验。研究结果表明：FRP约束沙漠砂墩柱结构的轴向荷载-变形曲线呈近似直线特征；在FRP管环向约束作用下，填充在新型墩柱结构内部的沙漠砂处于三向应力状态；新型组合支护结构的轴向承载能力最大可提高10.43倍，纵向变形能力可提升12.99倍。该墩柱结构在西部干旱半干旱矿区岩层控制方面具有一定的应用前景。
关键词

纤维增强复合材料沙漠砂轴压墩柱沿空留巷
基金项目(Foundation)

国家级大学生创新训练计划项目（202110755009）；国家自然科学基金新疆联合基金（U1903112）；
文章目录

0 引言
1 新型组合支护结构
2 实验方案设计
2.1 试件概述
2.2 材料性能
2.3 实验装置及测试过程
3 试验测试结果分析
3.1 典型试件破坏模式
3.2 轴向承载力-纵向位移关系
3.3 FRP管在组合墩柱结构中发挥的作用
3.4 FRP种类对组合墩柱力学性能的影响
4 结语
引用格式

马永平,李国栋,丁可为,程凯旋,冯飞洋.纤维增强复合材料约束沙漠砂墩柱轴压力学性能试验研究[J].煤炭技术,2023,42(05):29-33.DOI:10.13301/j.cnki.ct.2023.05.006.