本课题围绕爆破载荷对锚固岩体的累积损伤弱化与承载性能衰减，采用光纤光栅全尺度传感锚固结构对爆破载荷的动态响应试验，系统研究不同锚固方式、不同承载条件下爆破载荷对锚固岩体的累积损伤弱化效应，揭示加锚条件下频繁爆破造成的被锚介质、锚固界面的累积损伤机理与发展规律，建立锚固岩体的爆破累积损伤力学模型和演化方程，定量描述多次爆破荷载对锚固岩体累积损伤效应。分析爆破累积损伤与锚固体承载能力下降之间的内在联系，得出以累积损伤为指标的锚固岩体承载性能衰减规律，确定爆破载荷下锚杆支护结构失稳判据，这将为锚固岩体爆破损伤安全评价与合理确定锚杆支护参数提供重要的理论依据和普遍的实践指导意义。

爆破作为巷道掘进常用的破岩手段，在开挖目标岩体的同时必然对巷道锚杆支护结构造成损伤和破坏，本课题围绕爆破载荷对锚固岩体的累积损伤弱化与承载性能衰减，采用光纤光栅全尺度传感锚固结构对爆破载荷的动态响应试验，系统研究不同锚固方式、不同承载条件下爆破载荷对锚固岩体的累积损伤弱化效应，揭示巷道不同部位爆破损伤，建立锚固岩体的爆破累积损伤力学模型和演化方程，定量描述多次爆破荷载对锚固岩体累积损伤效应。分析了循环荷载参数对锚固体承载性能的影响。确定了爆破累积损伤与锚固体承载能力下降之间的内在联系，得出以累积损伤为指标的锚固岩体承载性能衰减规律，确定爆破载荷下锚杆支护结构失稳判据，研究了锚固岩体主要失效模式与锚固系统的长期稳定性，这将为锚固岩体爆破损伤安全评价与合理确定锚杆支护参数提供重要的理论依据和普遍的实践指导意义。 2100433B

本课题针对岩石开挖工程广泛关注的爆区附近围岩稳定问题,开展重复爆破荷载条件下岩石动态疲劳损伤特性研究。通过设计一套实现重复爆破荷载加载试验装置进行试验，研究重复爆破荷载弹性波作用下岩体疲劳损伤特征、裂纹分形演化和疲劳强度变化规律，将裂纹扩展规律和疲劳累积损伤演化统一起来，定义与多次爆破载荷相对应的疲劳损伤因子；并进一步分析研究疲劳参数对岩石疲劳劣化的机理和对岩石疲劳损伤寿命的影响。通过编制XFEM（扩展有限元）程序对岩石动态疲劳损伤特性、断裂特性和裂纹扩展进行数值模拟研究，为岩石开挖工程围岩安全控制提供科学依据和实用手段。

中文名称

累积损伤法则

英文名称

cumulative damage rule

定　　义

计算交变载荷下所造成损伤不断累积以至破坏的法则。

应用学科

航空科技（一级学科），飞行器结构及其设计与强度理论（二级学科）

在疲劳研究过程中，人们早就提出了“损伤”这一概念。所谓损伤，是指在疲劳过程中初期材料内的细微结构变化和后期裂纹的形成和扩展。累积损伤规律是疲劳研究中最重要的课题之一，它是估算变幅载荷作用下结构和零件疲劳寿命的基础。

大多数结构和零件所受循环载荷的幅值都是变化的，也就是说，大多数结构和零件都是在变幅载荷下工作的。变幅载荷下的疲劳破坏，是不同频率和幅值的载荷所造成的损伤逐渐累积的结果。因此，疲劳累积损伤是有限寿命设计的核心问题。