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Experimental Investigations on Creep Behavior of Coal under Combined Compression and Shear LoadingInvestigaciones experimentales sobre el comportamiento de fluencia del carbón bajo carga combinada de compresión y cizallamiento

Resumen

El comportamiento de fluencia de las rocas ha recibido mucha atención para analizar la respuesta a largo plazo y la estabilidad de las estructuras de ingeniería de rocas subterráneas. Se han realizado numerosos estudios sobre las propiedades de fluencia de diversas rocas en condiciones de compresión pura. Sin embargo, se ha prestado poca atención al comportamiento de fluencia de las rocas en un estado de carga combinado de compresión y cizallamiento. En este trabajo, se utilizó un novedoso sistema de ensayo combinado de compresión y cizallamiento (C-CAST) para realizar ensayos de compresión uniaxial inclinada y ensayos de fluencia para varios ángulos de inclinación (0°, 5°, 10° y 15°). Los resultados revelaron que la resistencia máxima del carbón disminuía con el ángulo de inclinación de la probeta, lo que podría servir de base para establecer un esquema de ensayos de fluencia. Se realizaron ensayos de fluencia por compresión y cizallamiento en varias etapas en probetas con diferentes ángulos de inclinación. Basándose en el análisis de los datos de los ensayos de fluencia, se estudió el comportamiento de fluencia del carbón en un estado combinado de compresión-corte. Se descubrió que la inclinación de la probeta afectaba a la deformación dependiente del tiempo, a la resistencia a largo plazo (LTS) y al tiempo hasta el fallo. En comparación con las probetas sometidas a compresión pura, las probetas inclinadas tienden a producir una gran deformación por cizallamiento con el tiempo, y son más propensas al fallo por cizallamiento. La reducción de la resistencia a largo plazo estaba estrechamente relacionada con el aumento del ángulo de inclinación de la probeta cuando el ángulo era superior a 5°. Además, la relación entre la resistencia máxima y la LTS no se vio afectada por la inclinación de la probeta, lo que se considera una característica inherente. Prevemos que los resultados obtenidos ayudarán al diseño de pilares y al análisis de la estabilidad a largo plazo.

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