承载立柱爆破破坏特征及应变演化规律研究

《承载立柱爆破破坏特征及应变演化规律研究》是一篇关于岩石工程中承载立柱在爆破作用下破坏机制和应变变化规律的学术论文。该论文针对地下工程、矿山开采以及隧道建设等实际工程中常见的承载立柱问题，深入分析了在爆破荷载作用下立柱的破坏模式及其内部应变的发展过程，为相关工程的安全设计和施工提供了理论依据和技术支持。

论文首先介绍了承载立柱在爆破工程中的重要性。在矿山巷道、隧道掘进和地下厂房等工程中，承载立柱承担着支撑围岩、防止塌方的重要功能。然而，在爆破过程中，由于爆炸产生的冲击波和地震波会对周围岩体产生强烈扰动，可能导致立柱出现裂纹、变形甚至断裂，从而影响整个结构的稳定性。因此，研究承载立柱在爆破作用下的破坏特征和应变演化规律具有重要的现实意义。

接下来，论文通过实验和数值模拟相结合的方法，对承载立柱在不同爆破条件下的破坏行为进行了系统研究。实验部分采用了室内模型试验，利用相似材料模拟实际岩体，通过布置高精度传感器测量立柱在爆破过程中的应变变化，并记录其破坏过程。数值模拟则采用有限元分析方法，构建三维模型，模拟不同爆破参数（如装药量、爆心距、起爆方式等）对立柱的影响。

研究结果表明，承载立柱在爆破作用下的破坏过程主要分为三个阶段：初始损伤阶段、裂纹扩展阶段和最终破坏阶段。在初始阶段，立柱内部因爆炸应力波的作用而产生微小裂纹；随着能量不断积累，裂纹逐渐扩展并相互连接，形成较大的破坏面；最终，当承载能力无法满足外部荷载时，立柱发生断裂或整体失稳。这一破坏过程与爆破参数密切相关，其中装药量和爆心距是影响破坏程度的主要因素。

此外，论文还探讨了应变演化规律。通过对比不同爆破条件下立柱的应变数据，发现应变增长趋势与裂纹发展存在明显的关联性。在裂纹扩展初期，应变增长较为缓慢，但随着裂纹的不断发展，应变急剧上升，表明立柱的承载能力正在迅速下降。这种应变演化规律为预测立柱的破坏时间和位置提供了重要参考。

论文还提出了一些优化建议，以减少爆破对承载立柱的破坏影响。例如，合理控制装药量和爆心距可以有效降低冲击波对立柱的损害；采用分段起爆技术可以分散爆炸能量，避免集中作用于某一区域；同时，加强立柱的支护措施，如增加锚杆、喷射混凝土等，可以提高其抗爆性能。

总体来看，《承载立柱爆破破坏特征及应变演化规律研究》是一篇具有较高实用价值的学术论文。它不仅揭示了承载立柱在爆破作用下的破坏机理，还为工程实践中如何应对爆破灾害提供了科学依据。通过对应变演化规律的研究，论文进一步推动了岩石动力学领域的发展，为今后类似工程的安全设计和施工提供了重要指导。