落石碰撞法向恢复系数的模型试验研究

作     者：叶四桥 巩尚卿 YE Siqiao;GONG Shangqing

作者机构：重庆交通大学岩土工程研究所重庆400074 重庆市地质矿产勘察开发局博士后工作站重庆401121 

出 版 物：《中国铁道科学》 (China Railway Science)

年 卷 期：2015年第36卷第4期

页      面：13-19页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 0814[工学-土木工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51108488) 重庆市高校青年骨干教师资助计划(渝教人65号) 重庆市博士后科研项目特别资助项目(渝xm201102002) 重庆市高校创新团队建设计划资助项目(KJTD201305) 

主　　题：落石 运动路径 被动防护设计 法向恢复系数 模型试验 

摘      要：法向恢复系数取值是落石运动路径计算的关键参数。利用高速摄像机拍摄不同坡面铺装、不同坡度、不同下落高度、不同落石质量和形状试验条件下落石碰撞坡面的过程,提取落石碰撞坡面前后落石的运动参数,据此反算法向恢复系数,得到如下规律:坡面铺装和坡度是法向恢复系数的主要影响因素,落石的形状和质量以及下落高度对法向恢复系数的影响不明显;随坡面由硬到软,法向恢复系数逐渐减小;随着坡度的增大,法向恢复系数逐渐增大;由试验数据计算所得各种试验条件下的法向恢复系数多集中在0.4以下,占总数量的94%,其中0.3以下的占84.8%,0.1以下的占36.5%,且有超过1/3的试验落石几乎没有法向回弹,说明以前仅基于坡面软硬程度的法向恢复系数取值方法在实际工程中会使计算的落石弹跳高度偏大。从坡面铺装和坡度两方面综合考虑,给出了法向恢复系数取值建议表,并建议坡面越硬、坡度越大时取区间内高值,反之则取区间低值。