隧道洞口落石冲击风险评价及耗能减震棚洞结构研究
发布时间：2021-02-17 23:09
落石灾害是我国三大地质灾害之一,而隧道洞口段属于落石灾害的频发区,一旦发生后果将更为严重。本文采用理论推导、概率分析、数值模拟、软件编程、实例验算等方法,对隧道洞口段落石崩塌风险评价体系的建立、落石冲击运动轨迹的预测、冲击力及侵彻深度的准确计算以及耗能减震棚洞结构的设计和优化等开展研究。（1）首先结合“落石潜能”、“落石历史事件”两方面构建出落石风险初步评判卡。其次考虑结合“地形因子”、“地质因子”、“气象水文因子”、“危石因子”、“公路因子”5个方面建立了落石崩塌风险评价的RRES评价系统。采用AHP-FUZZY模糊评判法建立了隧道洞口段落石灾害的“崩塌-冲击”风险评价体系,其中包含“坡体危岩崩塌的评价体系”及“已崩塌的落石冲击至隧道洞口段的评价体系”。给出了落石击中隧道洞口段7种承灾体的概率及损失计算方法。考虑人员伤亡及经济损失,建立了隧道洞口段落石冲击灾害导致生命损失的“S-N判断法”及导致经济损失的“J-M判断法”。编制了《隧道洞口段落石灾害预测-风险评价-损失评估系统》（DRLSRTES V1.0软件系统）。（2）以关宝树算法为基础,采用正弦积分算法得出了隧道洞口段落石冲击力...
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：228 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
EPE泡沫塑料
EPE材料本构模型
为了研究砂土-EPE复合垫层对落石冲击应力的缓冲效果,给出图5.3所示的三维棚洞结构设计方案。整个计算模型结构由三部分组成,包含最下部的厚度为H1的混凝土顶板结构、中间厚度为H2的EPE垫层结构及最上部厚度为H3的砂垫层结构。模型尺寸选取5.0m×5.0m范围内的局部棚洞顶板结构进行计算,上部垫层土体厚度设置为0.5m,下部RC棚洞顶板厚度取为0.5m。落石的半径选取为0.5m,EPE垫层厚度分别为0.0m、0.4m、0.6m、0.8m及1.0m。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于自由落体的落石冲击土层的理论及LS-DYNA模拟研究[J]. 王星,周天跃,师江涛,夏永旭. 北京交通大学学报. 2019(04)
[2]复合垫层钢棚洞抵抗落石冲击性能研究[J]. 王静峰,赵鹏,袁松,黎良仆,谢凌志. 土木工程学报. 2018(S2)
[3]活塞杆点支式柔性缓冲系统冲击力学行为[J]. 余志祥,严绍伟,许浒,赵世春. 土木工程学报. 2018(11)
[4]拱形棚洞在公路高边坡灾害防治中的应用[J]. 贾艳领,夏永旭,韩兴博,周勇狄. 江苏大学学报(自然科学版). 2018(06)
[5]基于发生概率和致灾性的危岩落石灾害风险评价[J]. 刘伟鹏,毛邦燕. 铁道勘察. 2018(06)
[6]三开间单跨柔性棚洞在落石冲击作用下的试验研究[J]. 汪敏,石少卿,崔廉明,刘盈丰,阳友奎. 土木工程学报. 2018(05)
[7]基于Hertz弹性理论和Thornton弹塑性假设的滚石冲击力的修正计算[J]. 陈颖骐,王全才. 科学技术与工程. 2018(13)
[8]截至2017年底中国铁路隧道情况统计（英文）[J]. 隧道建设(中英文). 2018(03)
[9]采用板式橡胶支座的连续斜梁桥横向抗震行为研究[J]. 姚凯,徐略勤,李建中,龚恋. 地震工程学报. 2018(02)
[10]危岩主控结构面抗剪强度参数取值研究[J]. 张广甫,吴琦,崔孝飞,张家齐. 水利与建筑工程学报. 2018(01)
博士论文
[1]隧道洞口段落石灾害研究与防治[D]. 叶四桥.西南交通大学 2008
[2]隧道洞口景观设计实用方法的研究[D]. 关向群.西南交通大学 2004
硕士论文
[1]许厂煤矿330采区地质构造特征及复杂程度定量评价[D]. 邵小朋.华北科技学院 2018
[2]钢棚洞结构EPS-细砂复合缓冲层性能[D]. 吴佳楠.西南交通大学 2018
[3]落石冲击力的扩散机制[D]. 姚昌银.重庆交通大学 2018
[4]沿江强风化超高边坡落石处治技术研究[D]. 肖翌均.重庆交通大学 2017
[5]类岩石材料充填结构面剪切特性试验研究[D]. 唐劲舟.湖南科技大学 2017
[6]滚石冲击棚洞防护结构动力响应及作用机理研究[D]. 刘洋.成都理工大学 2017
[7]落石冲击力计算方法研究[D]. 徐胜.重庆交通大学 2016
[8]碎裂岩体高陡边坡隧道洞口稳定性及对策研究[D]. 毛露露.西南交通大学 2016
[9]高陡边坡山岭隧道洞口危岩落石灾害风险评估研究[D]. 宁超.西南交通大学 2016
[10]落石冲击力及冲击效应评定的离散元颗粒流数值模拟研究[D]. 李俊杰.西南交通大学 2016
本文编号：3038682
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：228 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
EPE泡沫塑料
EPE材料本构模型
为了研究砂土-EPE复合垫层对落石冲击应力的缓冲效果,给出图5.3所示的三维棚洞结构设计方案。整个计算模型结构由三部分组成,包含最下部的厚度为H1的混凝土顶板结构、中间厚度为H2的EPE垫层结构及最上部厚度为H3的砂垫层结构。模型尺寸选取5.0m×5.0m范围内的局部棚洞顶板结构进行计算,上部垫层土体厚度设置为0.5m,下部RC棚洞顶板厚度取为0.5m。落石的半径选取为0.5m,EPE垫层厚度分别为0.0m、0.4m、0.6m、0.8m及1.0m。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于自由落体的落石冲击土层的理论及LS-DYNA模拟研究[J]. 王星,周天跃,师江涛,夏永旭. 北京交通大学学报. 2019(04)
[2]复合垫层钢棚洞抵抗落石冲击性能研究[J]. 王静峰,赵鹏,袁松,黎良仆,谢凌志. 土木工程学报. 2018(S2)
[3]活塞杆点支式柔性缓冲系统冲击力学行为[J]. 余志祥,严绍伟,许浒,赵世春. 土木工程学报. 2018(11)
[4]拱形棚洞在公路高边坡灾害防治中的应用[J]. 贾艳领,夏永旭,韩兴博,周勇狄. 江苏大学学报(自然科学版). 2018(06)
[5]基于发生概率和致灾性的危岩落石灾害风险评价[J]. 刘伟鹏,毛邦燕. 铁道勘察. 2018(06)
[6]三开间单跨柔性棚洞在落石冲击作用下的试验研究[J]. 汪敏,石少卿,崔廉明,刘盈丰,阳友奎. 土木工程学报. 2018(05)
[7]基于Hertz弹性理论和Thornton弹塑性假设的滚石冲击力的修正计算[J]. 陈颖骐,王全才. 科学技术与工程. 2018(13)
[8]截至2017年底中国铁路隧道情况统计（英文）[J]. 隧道建设(中英文). 2018(03)
[9]采用板式橡胶支座的连续斜梁桥横向抗震行为研究[J]. 姚凯,徐略勤,李建中,龚恋. 地震工程学报. 2018(02)
[10]危岩主控结构面抗剪强度参数取值研究[J]. 张广甫,吴琦,崔孝飞,张家齐. 水利与建筑工程学报. 2018(01)
博士论文
[1]隧道洞口段落石灾害研究与防治[D]. 叶四桥.西南交通大学 2008
[2]隧道洞口景观设计实用方法的研究[D]. 关向群.西南交通大学 2004
硕士论文
[1]许厂煤矿330采区地质构造特征及复杂程度定量评价[D]. 邵小朋.华北科技学院 2018
[2]钢棚洞结构EPS-细砂复合缓冲层性能[D]. 吴佳楠.西南交通大学 2018
[3]落石冲击力的扩散机制[D]. 姚昌银.重庆交通大学 2018
[4]沿江强风化超高边坡落石处治技术研究[D]. 肖翌均.重庆交通大学 2017
[5]类岩石材料充填结构面剪切特性试验研究[D]. 唐劲舟.湖南科技大学 2017
[6]滚石冲击棚洞防护结构动力响应及作用机理研究[D]. 刘洋.成都理工大学 2017
[7]落石冲击力计算方法研究[D]. 徐胜.重庆交通大学 2016
[8]碎裂岩体高陡边坡隧道洞口稳定性及对策研究[D]. 毛露露.西南交通大学 2016
[9]高陡边坡山岭隧道洞口危岩落石灾害风险评估研究[D]. 宁超.西南交通大学 2016
[10]落石冲击力及冲击效应评定的离散元颗粒流数值模拟研究[D]. 李俊杰.西南交通大学 2016
本文编号：3038682
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