【摘要】：我國山地分布多,地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā),尤其是近20年,已步入全球地質(zhì)災(zāi)害最嚴重的國家之列。對于山區(qū)公路、鐵路的落石、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害,科研工作者和工程師們提出了諸多應(yīng)對措施和方法,其中,柔性攔截網(wǎng)就是一種被廣泛使用的防護措施,而做為柔性攔截結(jié)構(gòu)重要組成部分之一的環(huán)形網(wǎng)片,在目前的實際工程應(yīng)用中經(jīng)常出現(xiàn)被擊穿的破壞現(xiàn)象,其原因不僅在于網(wǎng)片本身具有非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)行為,更是由于我們?nèi)狈θ嵝詳r截結(jié)構(gòu)環(huán)形網(wǎng)片力學性能的基礎(chǔ)性研究,且國內(nèi)相關(guān)研究成果甚少。據(jù)此,本文以柔性攔截結(jié)構(gòu)環(huán)形網(wǎng)單元為研究對象,采用環(huán)網(wǎng)單元拉伸試驗與數(shù)值模擬分析相結(jié)合的方式,對其變形運動特點、耗能能力和荷載—位移曲線變化規(guī)律等問題展開研究,主要研究內(nèi)容和取得成果如下：1采用拉伸試驗機,從環(huán)網(wǎng)的不同型號中選取單環(huán)和五環(huán)進行拉伸試驗,觀察整個試驗過程中的圓環(huán)變形情況,從測得的荷載與位移等數(shù)據(jù)中對比分析不同型號環(huán)網(wǎng)單元的大小、耗能能力和荷載—位移曲線變化規(guī)律。研究表明：圓環(huán)的形狀變化經(jīng)歷了正圓—橢圓—方形—梭型的變化過程。而其破斷形式為卡扣發(fā)生破壞,或者鋼絲斷裂,且斷口不平整,有頸縮現(xiàn)象。2利用LS-DYNA軟件對相應(yīng)的試驗進行了數(shù)值仿真模擬分析,模擬圓環(huán)受力變化過程與變形過程,結(jié)果仿真模擬所得與試驗結(jié)果吻合較好。在此基礎(chǔ)上進一步分析了環(huán)網(wǎng)單元的環(huán)數(shù)和不同加載條件的影響。3利用等代理論,采用曲線擬合的方法建立環(huán)網(wǎng)的基于力學性能的等代模型,將環(huán)網(wǎng)單元的荷載—位移曲線擬合成公式。4在將環(huán)形網(wǎng)片等代成正交菱形網(wǎng)片的基礎(chǔ)之一上,分析有限滑移條件對環(huán)形網(wǎng)片的耗能能力影響,得出可滑移模型的抗沖擊能力較強的結(jié)論。
【圖文】：

人失蹤或死亡、經(jīng)濟損失約１３０億元，地質(zhì)災(zāi)害隱患點約有２４萬個，威脅近１４００萬逡逑人的生命財產(chǎn)安全。而未來１０年仍是我國地質(zhì)災(zāi)害的高發(fā)期，其中１＾西部地區(qū)最為嚴逡逑重，，落石災(zāi)害己對我國的交通安全產(chǎn)生了嚴重的威脅，如圖１－１所示。逡逑圖１－１落石災(zāi)害逡逑針對數(shù)量多、范圍廣的落石、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害，胡厚田［１］、陽友奎口］、賀詠梅口］等逡逑結(jié)合不同工程實例總結(jié)了治理崩塌落石的有效措施；Ｈｅａｍ邋ＧＷ、ＮＩＣＨＯＬ邋ＤＷ、Ｐｅｉｌａ邋Ｄ間、逡逑Ｌａｍｂｅｒｔｓ。］、ＴａｊｉｍａＴ…等通過落石沖擊試驗研究提出了諸多應(yīng)對辦法。而柔性攔截網(wǎng)逡逑就是一種被專家學者們廣泛采用的落石防護結(jié)構(gòu)，其常采用由鋼索或鋼絲繩編織而成逡逑的網(wǎng)片做欄截單元，并與支撐結(jié)構(gòu)巧同形成擋截系統(tǒng)，布置于落石、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害的逡逑隱患位置，起到防護作用。在實際工程中，根據(jù)耗能所需，結(jié)合制造工藝與經(jīng)濟需求，逡逑衍生出了多種網(wǎng)型，如環(huán)形網(wǎng)、雙絞六邊形網(wǎng)、菱形網(wǎng)等。雙絞六邊形網(wǎng)也稱為格賓網(wǎng)逡逑或者小網(wǎng)，其作用主要是覆蓋在菱形網(wǎng)與環(huán)形網(wǎng)的表面，攔截粒徑較小的飛石或落塊；逡逑而菱形網(wǎng)的變形能力有限，在低能級防護措施中應(yīng)用較多。環(huán)形網(wǎng)按其環(huán)間連接方式逡逑分為４環(huán)套接和６環(huán)套接

邐第２頁逡逑開其力學性能的研究，如圖１－２所示。逡逑W 暍逡逑圖１－２四環(huán)套接環(huán)形網(wǎng)的形式逡逑在很多地質(zhì)災(zāi)害防治措施中均能看到柔性攔截網(wǎng)的應(yīng)用Ｐ－ｎｊ，其中Ｗ被動防護系統(tǒng)逡逑居多，其應(yīng)用己拓展到針對泥石流、雪崩災(zāi)害的防護ＵＷＤｊ。其中，環(huán)形網(wǎng)片是被廣泛采逡逑用的攔截網(wǎng)片形式，但是由于工程地質(zhì)災(zāi)害的復(fù)雜性，及環(huán)形網(wǎng)片自身工作的復(fù)雜性，逡逑導(dǎo)致實際使用中，時常發(fā)生環(huán)形網(wǎng)片擊穿致使拴截失效的事故。針對攔截失敗的工程逡逑案例調(diào)查分析，發(fā)現(xiàn)原因并不是環(huán)形網(wǎng)片的欄截能力問題，而是環(huán)網(wǎng)在整個系統(tǒng)中的逡逑作用沒有得到充分發(fā)揮，這說明我們對網(wǎng)片的變形特點、受力特性等缺乏科學的認知。逡逑因此，研巧柔性攔截結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中網(wǎng)片的受力特點，讓其在系統(tǒng)中發(fā)揮應(yīng)有的攔截效果逡逑成為我們關(guān)注的重點。逡逑ＭW逡逑圖１－３環(huán)形網(wǎng)的破壞逡逑為了明確網(wǎng)片在系統(tǒng)中所發(fā)揮的作用
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TU753.8

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本文編號：2674640