防落石柔性棚洞的耗能性能分析及优化设计

摘要：

防落石柔性棚洞主要由型钢拱架和环形网组成,从现有的研究成果看,柔性棚洞内部构件荷载传递路径中存在薄弱环节,造成构件间的刚度不匹配,导致钢拱架发生了较大的侧向扭曲塑性变形,增加了柔性棚洞使用期间的维护费用,工程应用存在局限性.为优化设计柔性棚洞,降低钢拱架的塑性变形,在开展了柔性棚洞足尺模型试验和数值建模研究的基础上,利用数值模型对柔性棚洞在落石冲击作用下内部构件的耗能性能进行了分析,并在与试验成果进行对比研究的基础上,提出了柔性棚洞的改进措施.数值计算结果表明:相比现阶段设计的柔性棚洞,改进后柔性棚洞中构件吸收的能量趋于均衡化,钢拱架上吸收的能量明显减少,侧向扭曲塑性变形显著改善.最后对改进后的柔性棚洞进行了参数化分析,提出了柔性棚洞的优化设计方案.

关键词：柔性棚洞、落石、耗能性能、冲击、优化设计

所属期刊栏目：37

分类号：P642.2(水文地质学与工程地质学)

资助基金：国家自然科学基金项目51378495,51408602;后勤工程学院学术创新项目YZ13-42301

在线出版日期：2018-05-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：216-222