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落石冲击荷载作用下的桩板拦石墙结构动力响应

论文摘要

桩板拦石墙是针对2008年"5·12"汶川震区高陡斜坡带高位落石灾害难以实施主动加固,而在拟设拦挡部位所采用的一种被动防护措施,适用地形坡度介于25°～35°。为研究此类桩板结构在落石冲击荷载下的动力响应,采用有限元与无限元耦合进行数值模拟,结合经典弹塑性理论,系统分析了桩板拦石墙在不同冲击工况下弹塑性加载与卸荷回弹过程中冲击力、贯入深度、结构耗能效果等特征参量,明确了结构的抗冲击特性。结果表明,本文采用的"无限元"边界可以有效地减小应力波在人工截断边界处反射造成的误差。在冲击速度为10 m·s-1、15 m·s-1、20 m·s-1、25 m·s-1的情况下,本文计算冲击力的大小分别为1.9 MN、2.5 MN、3.1 MN、3.7 MN,结果与Kawahara模型一致,但较Labiouse模型和Hertz弹性解大。根据混凝土损伤理论,提出了损伤等级分类,有效地量化结构破损程度。当速度大于20 m·s-1时,桩、板混凝土拉压损伤严重,结构存在丧失承载力的风险。本文的计算方法与结果可为相关结构设计提供实际指导。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 落石冲击的桩板拦石墙动力响应数值模拟
  •   1.1 工程概况
  •   1.2 数值计算模型
  •   1.3 材料参数及本构模型
  • 2 计算结果与分析
  •   2.1 系统能量与冲击力分析
  •   2.2 冲击力计算模型结果比较
  •   2.3 冲击位移分析
  •   2.4 结构耗能分析
  •   2.5 混凝土损伤分析
  • 3 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 胡卸文,梅雪峰,杨瀛,罗刚,吴建利

    关键词: 桩板拦石墙,落石,数值模拟,动力响应,混凝土损伤

    来源: 工程地质学报 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 地质学,工业通用技术及设备

    单位: 西南交通大学地球科学与环境工程学院,西南交通大学高速铁路运营安全空间信息技术国家地方联合工程实验室

    基金: 国家自然科学基金(41672283,41731285),四川省自然资源厅“8.8”九寨沟地震灾区生态化地质灾害防治重大科技支撑研究课题(KJ-2018-20)资助~~

    分类号: P642.2

    DOI: 10.13544/j.cnki.jeg.2019-004

    页码: 123-133

    总页数: 11

    文件大小: 825K

    下载量: 280

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/b7e1710d702d5223f41db7f8.html