柔性防护结构中环形网片的试验和有限元研究
发布时间：2021-08-08 16:59
我国地域辽阔,山群众多,自然环境条件复杂,在近年来频发的地震作用下,危岩落石坠落、山体崩塌、山体滑坡、泥石流等自然地质灾害时有发生。落石、崩塌、泥石流防治常用的方法有:清除,主动拦截、被动拦截和遮挡等。其中,柔性防护网结构在适用性、安全性、经济性和环保性方面具有显著的优越性,因此近年来在边坡防护、铁路和公路防护领域被大量应用。在工程实践中通常根据工程情况,凭借经验对柔性防护网结构中的环形网进行配置,造成环形网的配置要么由于局部实用性而导致安全隐患,要么过于安全而导致经济浪费,因此有必要对环形网开展相关试验,由此为柔性防护网结构的环形网配置提供一定参考。因此,本文主要包括以下工作:（1）结合柔性防护网结构中的环形网片的布置、试验加载、变形等要求,在YJ-IID-W型结构力学组合试验装置的基础上,通过ANSYS有限元计算,设计四根H型钢梁,在钢梁腹板处按照一定间距设置孔洞,通过弯钩螺杆的紧固作用实现环形网片的四边固定的边界约束条件。设计和验算螺栓强度,以此保证钢梁与原有YJ-IID-W型结构力学组合试验装置立柱的连接。提出满足试验加载、数据采集、视频拍摄等要求的相关仪器。（2）对盘结圈数为...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
8.3鲁甸地震灾害图(b)5·12汶川地震落石灾害
25 人受伤。2015 年 4 月 22 日，湖北省兴山县水月寺镇高岚村坡落石，一块约 7m3的落石砸中下方的一座工棚，导致 5 人死亡、2 人17 年 8 月 28 日，贵州省张家湾镇的大树脚组突发山体崩塌，灾害共导9 人失踪、8 人受伤。以上实例可以发现，边坡地质灾害引起的人员伤亡、经济损失、交通中严重。因此，对边坡灾害开展防治工作并对防治措施进行研究非常有必坡地质防治措施前，在边坡地质灾害防治方面，广大技术人员根据灾害类型、形成机制力因素及变形破坏力学机制、水文地质及工程地质等条件，形成了以加截、拦挡等为主要措施，以危石清除、排水、种植植被等为辅助措施的，尤其以浆砌片石和喷射混凝土护坡、锚固、浆砌片石拦石墙和简易钢常见[2]。总体而言，现行的防治主要措施和分类如图 1-2 所示：
图 1-3 主动防护网结构中的菱形网 图 1-4 主动防护网结构中的环形网1.3.2 被动防护网结构被动防护网结构主要由柔性网、固定系统、减压环和钢柱四部分构成，利用构件之间的拉力平衡形成弱张力集成体系，以拦截的形式防治落石灾害，主要通过柔性网和减压环的大变形实现耗能，其基本构成如图 1-5 所示。对于柔性网，主要包括菱形网和环形网，相比而言，环形网孔可发生几何形态变形，具备更好的柔性和更大的耗能能力；环与环之间的连接包括一个环套四个环、一个环套六个环的套接形式，如图1-6、图 1-7 所示。环与环之间独立套接，使得环形网局部破坏后更容易修复，给后维护带来便利。与主动防护网结构相比，被动柔性防护网结构具有施工快捷、经济效益良好等优点，近年来已在国内外被应用于防治落石[6-8]、积雪[9]、泥石流[10][11]、滑12]等灾害，在边坡灾害防治方面发挥着重大作用，取得了良好的灾害防治作用。钢柱
【参考文献】：
期刊论文
[1]减压环在被动柔性防护网中的耗能作用研究[J]. 刘成清,田帅,陈驰,何广杰,赵必大. 铁道标准设计. 2016(09)
[2]被动防护网中U形消能件的力学性能分析[J]. 汪敏,石少卿,崔廉明,阳友奎. 工程力学. 2016(06)
[3]落石冲击作用下不同连接方式被动防护网的受力分析[J]. 刘成清,陈林雅,齐欣. 中国铁道科学. 2016(02)
[4]被动柔性防护网中减压环力学试验及有限元分析[J]. 刘成清,陈林雅,陈驰,邓永祥. 岩石力学与工程学报. 2016(06)
[5]被动柔性防护网在边坡防护中的工程应用与研究[J]. 刘成清,陈林雅. 公路. 2015(06)
[6]落石冲击作用下被动柔性防护网整体结构试验[J]. 刘成清,陈林雅,陈驰,韦韬. 中国地质灾害与防治学报. 2014(04)
[7]主动防护系统力学性能的试验及数值分析[J]. 石少卿,汪敏,孙建虎. 武汉理工大学学报. 2013(10)
[8]分离式被动防护网整治山体危石应用研究[J]. 申文军,刘成林,刘昌宏,李晓杰. 铁道工程学报. 2013(05)
[9]SNS主动柔性防护网在边坡防护中的应用[J]. 金志伟,邓永煌. 土工基础. 2013(02)
[10]柔性防护系统中钢丝绳锚杆性能试验研究[J]. 汪敏,石少卿,阳友奎. 岩石力学与工程学报. 2013(S1)
本文编号：3330332
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
8.3鲁甸地震灾害图(b)5·12汶川地震落石灾害
25 人受伤。2015 年 4 月 22 日，湖北省兴山县水月寺镇高岚村坡落石，一块约 7m3的落石砸中下方的一座工棚，导致 5 人死亡、2 人17 年 8 月 28 日，贵州省张家湾镇的大树脚组突发山体崩塌，灾害共导9 人失踪、8 人受伤。以上实例可以发现，边坡地质灾害引起的人员伤亡、经济损失、交通中严重。因此，对边坡灾害开展防治工作并对防治措施进行研究非常有必坡地质防治措施前，在边坡地质灾害防治方面，广大技术人员根据灾害类型、形成机制力因素及变形破坏力学机制、水文地质及工程地质等条件，形成了以加截、拦挡等为主要措施，以危石清除、排水、种植植被等为辅助措施的，尤其以浆砌片石和喷射混凝土护坡、锚固、浆砌片石拦石墙和简易钢常见[2]。总体而言，现行的防治主要措施和分类如图 1-2 所示：
图 1-3 主动防护网结构中的菱形网 图 1-4 主动防护网结构中的环形网1.3.2 被动防护网结构被动防护网结构主要由柔性网、固定系统、减压环和钢柱四部分构成，利用构件之间的拉力平衡形成弱张力集成体系，以拦截的形式防治落石灾害，主要通过柔性网和减压环的大变形实现耗能，其基本构成如图 1-5 所示。对于柔性网，主要包括菱形网和环形网，相比而言，环形网孔可发生几何形态变形，具备更好的柔性和更大的耗能能力；环与环之间的连接包括一个环套四个环、一个环套六个环的套接形式，如图1-6、图 1-7 所示。环与环之间独立套接，使得环形网局部破坏后更容易修复，给后维护带来便利。与主动防护网结构相比，被动柔性防护网结构具有施工快捷、经济效益良好等优点，近年来已在国内外被应用于防治落石[6-8]、积雪[9]、泥石流[10][11]、滑12]等灾害，在边坡灾害防治方面发挥着重大作用，取得了良好的灾害防治作用。钢柱
【参考文献】：
期刊论文
[1]减压环在被动柔性防护网中的耗能作用研究[J]. 刘成清,田帅,陈驰,何广杰,赵必大. 铁道标准设计. 2016(09)
[2]被动防护网中U形消能件的力学性能分析[J]. 汪敏,石少卿,崔廉明,阳友奎. 工程力学. 2016(06)
[3]落石冲击作用下不同连接方式被动防护网的受力分析[J]. 刘成清,陈林雅,齐欣. 中国铁道科学. 2016(02)
[4]被动柔性防护网中减压环力学试验及有限元分析[J]. 刘成清,陈林雅,陈驰,邓永祥. 岩石力学与工程学报. 2016(06)
[5]被动柔性防护网在边坡防护中的工程应用与研究[J]. 刘成清,陈林雅. 公路. 2015(06)
[6]落石冲击作用下被动柔性防护网整体结构试验[J]. 刘成清,陈林雅,陈驰,韦韬. 中国地质灾害与防治学报. 2014(04)
[7]主动防护系统力学性能的试验及数值分析[J]. 石少卿,汪敏,孙建虎. 武汉理工大学学报. 2013(10)
[8]分离式被动防护网整治山体危石应用研究[J]. 申文军,刘成林,刘昌宏,李晓杰. 铁道工程学报. 2013(05)
[9]SNS主动柔性防护网在边坡防护中的应用[J]. 金志伟,邓永煌. 土工基础. 2013(02)
[10]柔性防护系统中钢丝绳锚杆性能试验研究[J]. 汪敏,石少卿,阳友奎. 岩石力学与工程学报. 2013(S1)
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