落石冲击下拱形明洞结构受力特征及动力响应研究

作     者：佀贞贞 亓兴军 米家禾 王培金 郭冬梅 Si Zhenzhen;Qi Xingjun;Mi Jiahe;Wang Peijin;Guo Dongmei

作者机构：山东建筑大学交通工程学院 山东省交通规划设计院集团有限公司 

出 版 物：《特种结构》 (Special Structures)

年 卷 期：2023年第40卷第5期

页      面：39-45页

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：山东省交通运输厅科技计划项目(2022B06) 山东省企业技术创新项目(202250101726,202160101415) 

主　　题：拱形明洞 落石冲击 力学响应 回填土 动力有限元 

摘      要：为明确拱形明洞在落石冲击下的受力特征和动力响应,以某一全长100m铁路双线路堑式拱形明洞结构为研究对象,基于ANSYS/LS-DYNA动力有限元仿真软件,建立拱形明洞非线性有限元模型,研究明洞结构不同部位在落石冲击下的力学响应;通过改变落石质量及下落高度,分析不同工况冲击荷载下结构的应力、应变、位移、加速度等变化规律。结果表明:由三种计算工况下的响应值可得结构可以承受各计算工况下的落石冲击;在回填土厚度设计不足的情况下,拱形明洞结构易出现变形,但不会受到严重破坏;拱顶、拱肩及拱腰内侧为结构相对受力不利部位;回填土侵彻深度、最大剪应力、应变以及各测点位移随落石质量和下落高度的增大而增大,但加速度响应无明显变化规律。