滚石冲击荷载下垫层材料的动力响应研究

发布时间：2018-03-07 23:00

  本文选题：道路工程　切入点：动力响应　出处：《公路交通科技》2015年01期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：棚洞垫层结构能有效地耗散滚石冲击能量,大幅度降低滚石冲击力,是滚石防护棚洞设计的关键参数。本文以Hertz接触理论为基础,考虑棚洞土垫层的弹塑性特性,运用动力有限元数值仿真技术,研究了滚石法向冲击荷载下耗能垫层结构,分析了滚石冲击速度、半径对垫层土体动力响应规律的影响,为棚洞垫层结构优化设计提供理论依据。计算结果表明:按照完全弹性理论计算过高地估计了滚石冲击力;滚石冲击能量主要转化为土垫层的塑性变形;土石垫层结构能有效地吸收滚石冲击能量,大大降低滚石对棚洞结构的冲击力。
[Abstract]:The structure of cushion layer can effectively dissipate the impact energy of rolling stone and reduce the impact force of rolling stone by a large margin, which is the key parameter in the design of the roof tunnel. Based on the Hertz contact theory, the elastoplastic characteristics of the soil cushion layer of the shed tunnel are considered in this paper. The dynamic finite element numerical simulation technique is used to study the energy dissipation cushion structure under the normal impact load of rolling stone, and the influence of the impact velocity and radius of the rolling stone on the dynamic response of the cushion soil is analyzed. The calculation results show that the impact force of rolling stone is overestimated according to the complete elasticity theory, and the impact energy of rock rolling stone is mainly transformed into plastic deformation of soil cushion. The soil and rock cushion structure can absorb the rock impact energy effectively and greatly reduce the impact force of the rock rolling stone to the structure of the shed hole.
【作者单位】： 四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院;中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所;
【基金】：国家自然科学基金项目(41272346) 国家科技支撑计划资助项目(2011BAK12B03)
【分类号】：U414;U416.0

【共引文献】

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本文编号：1581317