落石冲击作用下棚洞结构动力破坏机制研究

发布时间：2024-02-28 03:52

　　棚洞作为一种典型的被动防护结构,有着良好的力学性能,被广泛应用于山区的公路工程、铁路工程、隧道工程中。但有关落石冲击棚洞结构的动力响应与破坏机制等方面的研究工作,一直以来都是研究的难点及重点。本文依托国家自然基金项目(编号:51408084),以室内模型试验、数值模拟、频谱分析等为主要研究手段,研究了棚洞在不同落石形状、不同落石高度、不同冲击点情况下棚洞结构的动力响应变化规律、频率变化规律以及破坏机制。主要研究成果如下:(1)通过室内模型试验,分析得出不同形状落石冲击棚洞加速度大小顺序基本为:球体、长方体、立方体、圆柱体;加速度随距冲击点距离的增大而减小。(2)基于数值模拟方法,分析得出落石坠落高度相同时,冲击点正下方位移最大,且各节点最大位移随与冲击点的距离增加而减小;与冲击点距离相同的两节点,沿短边方向上的节点产生的最大位移值大于长边方向的节点产生的最大位移值;棚洞立柱上部位置的节点在X、Y、Z三个方向上都产生了明显位移。(3)落石以不同高度坠落冲击棚洞顶板时,将部分能量转换为了棚洞能量,且转换为棚洞的能量占落石初始能量的占比随坠落高度的增大而增大,具体为:当坠落高度由0.5m增加...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.2开州区202省道上被击毁的汽车灾害的基础研究，起步相对较晚，且比较

重庆交通大学硕士学位论文2动防护结构，有着良好的力学性能，成熟的施工工艺，以及广泛的适宜性，兼顾交通、环保与防灾等，被广泛应用于山区的公路工程、铁路工程、隧道工程中。图1.1宝成铁路旧109隧道塌方事故图1.2开州区202省道上被击毁的汽车尽管如此，相比国外，国内对落石灾害的基础....

图1.1宝成铁路旧109隧道塌方事故尽管如此，相比国外，国内对落石灾

重庆交通大学硕士学位论文2动防护结构，有着良好的力学性能，成熟的施工工艺，以及广泛的适宜性，兼顾交通、环保与防灾等，被广泛应用于山区的公路工程、铁路工程、隧道工程中。图1.1宝成铁路旧109隧道塌方事故图1.2开州区202省道上被击毁的汽车尽管如此，相比国外，国内对落石灾害的基础....

图2.2棚洞

重庆交通大学硕士学位论文8(a)试验模型示意图（b）脚手架（c）棚洞结构图2.2棚洞试验模型2.2.3加速度传感器布设方式本试验数据采集系统中包括加速度传感器、动态应变仪、DHDAS动态信号采集软件和计算机。为了监测落石冲击棚洞模型而产生的加速度，本次试验在棚洞模型的混凝土顶板下....

图2.4不同形状的落石

第二章棚洞的落石冲击试验9加速计棚洞顶部123加速计480201010407035101510202040（a）加速度传感器布置示意图（cm）(b)加速度传感器布置图图2.3加速度传感器布置图2.2.4冲击装置本试验的冲击装置主要由落石、脚手架组成。落石采用C30混凝土浇筑再标准....

本文编号：3913432