缓冲垫层对锚杆托板动静载力学特性的影响研究

为揭示缓冲垫层对锚杆托板动、静载力学特性的影响,从而为冲击地压巷道支护中缓冲垫层的选取提供理论依据,在实验室专门搭建缓冲垫层与托板组合结构冲击实验台,测试5种组合结构的静、动载力学性能,利用高速摄像仪捕捉组合结构的变形破坏过程,分析冲击能量、缓冲垫层材质、厚度等参数对托板结构力学响应的影响规律.研究结果表明:缓冲垫层会显著影响托板结构的静、动载变形破坏形态,具有一定延性和变形能力的缓冲垫层能提高托板结构的静载承载能力.缓冲垫层材质和厚度对冲击载荷的缓冲吸能效果影响显著,延性、变形能力大的缓冲垫层吸收冲击能量更多,能降低托板结构变形程度,反之亦然.刚度越低、变形量越大及厚度越厚,组合结构的冲击力峰值越小,托板变形量越小;而刚度大、脆性强的缓冲垫层对组合结构的冲击力峰值影响不大,但会显著增加托板的变形量.从托板变形量来看,5种组合结构吸能效果优劣依次为泡沫金属+托板、木材+托板、橡胶+托板、混凝土+托板和托板.