落石动量参数对被动柔性防护网的影响研究

被动柔性防护网是公路和铁路沿线防护落石灾害的一种常用装置,为研究落石动量参数对被动柔性防护网的影响,文章以常用的RX-500型被动防护网为原型,通过ANSYS/LS-DYNA有限元软件对具有相同尺寸、相同动能和不同动量的落石冲击被动柔性防护网的受力性能和能量耗能规律进行研究。结果表明:落石动量参数对落石能量耗散时间影响很大,落石动量越大,落石能量耗散的时间越长,落石冲击时间可延长21.34%;落石对被动柔性防护网的受力性能和各构件的耗能占比影响较小。     

边坡崩塌落石运动距离振动台试验研究

为研究场地类型、地震动强度、落石大小和形状等对落石运动距离的影响,进行了室内振动台试验。研究表明:不同形状的落石在远场地震作用下运动距离大于近场地震作用下的落石距离;并且随着峰值加速度的增加,不同形状的落石运动距离也逐渐增加。对边坡坡角和坡高的研究表明,当边坡角度小于50°时,随着边坡坡角的增加,不同形状的落石运动距离增大,在边坡角度达到50°后随着边坡角度的增加,不同形状的落石距离开始表现出减小趋势;随着边坡坡高H的增加,不同形状的落石的运动距离表现出增大的趋势。且考虑地震波的场地类型和频谱特性后,基于概率方法测得在1.2 H~1.6 H范围内落石概率达到最大值,此区间的确定可为坡脚建(构)筑物的防护设计提供参考。     

多位置分布配重下引导式落石缓冲系统冲击防护性能研究

引导式落石缓冲系统旨在约束落石运动轨迹和衰减落石冲击能量,以防止落石灾害的发生。为研究该系统的耗能性能,开展实验室条件下的落石冲击试验;基于对防护网变形特征的分析,设计多位置分布配重方案。在此基础上,建立防护系统的数值计算模型,对更高速率落石冲击下系统的响应进行了研究,进而模拟系统对多落石连续入射和多落石同时入射两种工况的防护过程。研究结果表明,多位置分布配重对引导式落石缓冲系统的防护性能有较明显的提高,试验得到的落石速率衰减率最多提高了20.02%,动能衰减率最多提高了21.56%;在防护网上不同位置配重对系统防护性能的提高程度不同,表现为越接近落石入射位置,提高程度越明显,同时,通过多位置分布配重,引导式落石缓冲系统对落石高速冲击和落石连续、同时冲击的防护能力增强。研究成果可以为引导式落石缓冲系统的设计和工程应用提供参考。     

自密实混凝土间隙通过性试验研究

设计试验对自密实混凝土的间隙通过性进行了研究。通过分析试验结果,研究不同参数对自密实混凝土间隙通过性的影响及其背后的作用机理。结果表明,钢筋间距越小、粗骨料尺寸越小(保持间距/尺寸比不变)、粗骨料形状越不规则、混凝土流动性越差、采用网格钢筋排布(相对平行钢筋),自密实混凝土通过钢筋时发生阻塞的概率越大,间隙通过性越差。对不同阻塞模型和间隙通过性特征进行了验证和拓展。     

多自由度系统楼层最小地震剪力系数值的分析

采用多自由度系统为研究对象,在单向地震的作用下,推导出基底剪力的计算公式,并分析了结构自振周期、特征周期以及阻尼比对结构基底剪力的影响。分析结果表明:在满足质量系数的前提下,基底剪力并未达到预设的要求,所以控制最小剪重比是十分必要的。结构第一周期越大,结构剪重比越小;结构阻尼越大,结构剪重比越小;特征周期越大,结构剪重比越大。     

落石运动模式与运动特征现场试验研究

落石试验是寻找落石运动敏感因素、探求运动规律和获取运动参数的较好方法.为厘清落石形状、块度大小和运动模式对其运动特征的影响规律,进行了112块落石现场试验;以落石形状、质量和运动弹跳次数为变量,统计分析了水平运动距离、运动速度的变动规律.试验结果表明:不管何种形状落石,运动模式均为滚动和弹跳,无明显滑动段;切坡平台和公...     

基于正交试验的露天矿高陡边坡落石随机预测

随着工程建设的发展,边坡尤其是高陡岩质边坡工程,落石灾害已成为仅次于边坡稳定性的研究课题之一。结合白云鄂博铁矿东矿边坡落石问题,对落石产生的影响因素、落石运动轨迹及落石与坡面的相互作用进行力学分析;采用基于正交试验的反分析方法,认为影响落石最大水平运动距离的主要因素为落石法向和切向恢复系数,并确定相关的落石分析参数;采用概率方法对工程实例的深部开采边坡落石问题进行预测,并按照落石落点空间位置及其动能分布,设计拦截网防护措施的高度及强度。落石参数的正交试验确定方法及基于概率分析的落石预测分析思路等,对于高陡岩质边坡落石灾害分析及防护措施确定具有推广和应用价值。     

落石冲击作用下埋地管道力学响应

在丘陵或多山地区,频繁发生的滑坡灾害严重威胁埋地管道的安全,势必需要提高埋地管道设计标准,提出合理预防措施.在建立管-土非线性接触力学模型基础上,分析了滑坡落石冲击作用下大孔径薄壁管道的动态响应.在此基础上,研究了落石冲击速度、管道埋深、管道径厚比、管沟填充土类型等工程因素对埋地管道力学响应的影响规律.结果表明：相同体积下,椭球形落石产生冲击力大于球形落石;相同形状的落石,体积越大,管道产生变形越大;管道破坏为局部失效,失效区域约占管道截面的1/6.根据分析结果,提出了具有工程应用价值的建议.     

高压输气管道在落石冲击作用下热点应力确定的数值方法研究

崩塌落石是高压埋地输气管道破坏的重要原因之一,对管道在落石冲击作用下的强度校核和安全评定意义重大。文章研究高压输气管道在崩塌落石冲击作用下的动态响应,建立了落石—土—管道相互作用的物理和有限元模型,利用LS-DYNA有限元软件进行数值模拟。采用控制变量法分别考虑落石冲击速度与水平地面夹角α、落地点与管道中心距离d、管道外径D、壁厚t、管道内压P、管道埋深h、落石密度ρ、落石半径r和落石冲击速度v这几个因素对高压输气管道动态响应过程中出现的最大有效Von-Mises应力（热点应力）的影响。提出的计算方法和结果对长距离埋地输气管道设计、施工、防护和风险评估具有一定的参考价值。     

旋喷锚杆锚固体直径计算方法及影响参数试验研究

旋喷锚杆锚固体直径是影响锚杆抗拔力和可靠性的关键。基于高压旋喷破土扩孔的物理过程,提出一种便于实际应用的高压旋喷锚杆锚固体直径计算方法,并以三门核电站二期泵房32 m深基坑支护为背景,设计现场试验验证计算方法的实用性,通过将12根试验锚杆中的3根挖出,分析旋喷参数对锚固体直径的影响。结果表明:1受土体未被完全破碎和大颗粒土沉淀等因素的影响,旋喷锚杆锚固体直径的计算值比实测数据略小,喷射压力越小,钻进速度越快,计算值和实测数据之间的偏差越大;2钻杆螺旋运动和振动导致旋喷锚杆锚固体的形状近似为椭圆形,且表面有片状毛刺,喷射压力越大,钻进速度越快,锚固体的形状越不规则;3相同条件下,增大喷嘴直径和采用二次扩孔能够获得更好的成孔质量,为提高成孔工效,并防止出现射流剖面间断,应合理配置钻进速度。