引导式柔性网系统防落石冲击耗能机制研究

作     者：金云涛 余志祥 骆丽茹 张丽君 许浒 齐欣 JIN Yuntao;YU Zhixiang;LUO Liru;ZHANG Lijun;XU Hu;QI Xin

作者机构：西南交通大学土木工程学院成都610031 陆地交通地质灾害防治技术国家工程实验室成都610031 西南交通大学防护结构研究中心成都610031 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2021年第40卷第20期

页      面：177-185,192页

核心收录：

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家重点研发计划课题(2018YFC1505405) 国家自然科学基金(51408498,51678504) 四川省科技计划重点项目(2018JY0029) 四川省重点研发项目(2019YFG0001) 四川省交通运输科技项目(2018-B-03) 四川省科技计划项目(2019YYJC0545) 

主　　题：引导式柔性防护系统 落石 运动分析 耗能机制 防护性能指标 

摘      要：引导式柔性网系统是一种高效的柔性防护结构系统,结合原位足尺冲击试验,研究揭示了系统的防落石冲击耗能机制。基于构件受力、变形及耗能特性,研究了系统构成原理,建立了系统防护耗能机理模型。基于匀质坡面碰撞能量恢复系数为常数的假定,提出了系统干预下落石残余动能计算方法。开展了落石原位足尺冲击试验,研究了在有、无系统防护下的落石运动特性,并基于落石能量变化特征定义了落石能量衰减率及系统影响因子。研究表明:在防护系统干预下,落石与山体的碰撞次数平均增加至2倍以上,落石最大弹跳高度下降了82%,落石能量衰减率由69.7%增加到89.2%,落石残余动能降幅达65%,落石能量衰减的系统影响因子为0.35,系统能够有效压制引导落石运动,增加落石耗能。提出的落石残余动能计算方法得到的系统防护性能指标与试验计算结果基本一致,该计算方法可用于估算防护条件下的落石残余动能。