滚石对棚洞结构的冲击动力分析

作     者：杨璐 李士民 吴智敏 沈新普 

作者机构：大连理工大学土木工程学院辽宁大连116023 沈阳工业大学建筑工程学院辽宁沈阳110870 

出 版 物：《交通运输工程学报》 (Journal of Traffic and Transportation Engineering)

年 卷 期：2012年第12卷第1期

页      面：25-30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：国家自然科学基金项目(11102118 10872134) 沈阳建筑大学结构工程重点实验室开放基金项目(JG-200919) 辽宁省教育厅2010年度高等学校科研项目(L2010389) 辽宁省"百千万人才工程"项目(2011921048) 

主　　题：棚洞结构 滚石 混凝土防护结构 冲击能 ABAQUS有限元 

摘      要：以棚洞结构为原型,对滚石冲击作用下棚洞的接触力、位移、损伤与能量进行了研究。将滚石简化为刚性球体,围岩和土体为理想弹塑性材料,混凝土为弹塑性材料,通过ABAQUS有限元,模拟了不同速度与冲击角度下滚石冲击荷载对棚洞结构的动力响应。分析结果表明:在冲击角不变时,滚石速度越大产生的位移越大,在速度不变时,滚石的冲击角越小产生的位移越大;混凝土防护结构损伤最严重的地方发生在与滚石接触的区域,其次在斜腿柱上端和同柱子连接的横梁处,在实际工程中应加强柱子上端与横梁连接处的强度;棚洞主要通过混凝土防护结构来吸收和消耗冲击能,土垫层吸收和消耗冲击能很有限,为了缓解滚石冲击对混凝土防护结构的破坏,可在棚洞支座处增设耗能减震器。