【摘要】：泥石流是我國(guó)山區(qū)常見(jiàn)的自然災(zāi)害現(xiàn)象,具有爆發(fā)突然、運(yùn)動(dòng)快速、歷時(shí)短暫、破壞性大等特點(diǎn)。我國(guó)對(duì)泥石流災(zāi)害的治理始于20世紀(jì)50年代,到目前我國(guó)對(duì)泥石流的防治措施主要包括預(yù)防、預(yù)警預(yù)報(bào)和治理三大類(lèi)措施。攔擋壩是治理工程中的主要工程措施,當(dāng)泥石流造成攔擋壩的一部分或全部破壞時(shí),不僅防災(zāi)功能喪失殆盡,不能有效防止泥石流災(zāi)害,反而還會(huì)顯著加重泥石流的危害。泥石流的沖擊力由泥石流漿體動(dòng)壓力和大塊石撞擊力兩部分組成,而大石塊的撞擊往往會(huì)使攔擋壩受到損壞甚至破裂。為了有效提高泥石流攔擋壩抵抗大石塊沖擊的能力,本文提出一種新型彈簧格構(gòu)泥石流攔擋結(jié)構(gòu),對(duì)該種結(jié)構(gòu)的抗沖擊性能進(jìn)行了分析研究,主要工作包括： (1)根據(jù)調(diào)整結(jié)構(gòu)剛度降低沖擊作用的原理,以前壩耗能,后壩承載的新理念為基礎(chǔ)提出了彈簧格構(gòu)泥石流攔擋壩。彈簧格構(gòu)壩由三部分組成：前部鋼架、中間彈簧、后部壩體。彈簧格構(gòu)壩在受到大塊石撞擊時(shí)首先接觸到前部鋼架,其發(fā)生塑性變形后壓縮中間彈簧,從而吸收了一部分能量起到了一定的緩沖作用,避免了大塊石對(duì)混凝土壩體的直接沖擊破壞。 (2)建立了有限元模型,對(duì)普通重力式泥石流攔擋壩和彈簧格構(gòu)壩在大塊石沖擊作用下的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行數(shù)值模擬,從壩體的應(yīng)力分布情況,以及沖擊力、支反力、位移的大小和能量分配等方面對(duì)普通壩和彈簧格構(gòu)壩進(jìn)行了對(duì)比分析,驗(yàn)證彈簧格構(gòu)壩優(yōu)越的抗沖擊性能。 (3)為了較全面地分析大塊石撞擊時(shí)普通壩和彈簧格構(gòu)壩的動(dòng)力響應(yīng),文中分別討論了不同撞擊質(zhì)量、不同撞擊速度、不同撞擊高度、不同彈簧剛度對(duì)普通壩和彈簧格構(gòu)壩的最大沖擊力、最大支反力、最大壩頂位移的影響,得到了各參數(shù)對(duì)壩體抗沖擊性能的影響規(guī)律。 (4)在有限元分析的基礎(chǔ)上,通過(guò)自主設(shè)計(jì)的斜向沖擊試驗(yàn)加載平臺(tái),對(duì)普通壩和彈簧格構(gòu)壩進(jìn)行抗沖擊性能試驗(yàn)研究。對(duì)壩體的位移、加速度及應(yīng)力分布情況進(jìn)行了測(cè)量,并用高速攝像機(jī)對(duì)結(jié)構(gòu)受沖擊歷程和破壞過(guò)程進(jìn)行拍攝,對(duì)比分析了不同沖擊高度和不同沖擊質(zhì)量下彈簧格構(gòu)壩與普通壩的抗沖擊性能。 通過(guò)以上工作,可以了解彈簧格構(gòu)壩在沖擊作用下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特征,以及其與普通壩的抗沖擊性能的優(yōu)劣,為彈簧格構(gòu)泥石流攔擋壩的實(shí)際應(yīng)用提供參考。
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TV312;TV649

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 唐紅梅,陳洪凱;公路泥石流研究綜述(Ⅱ)[J];重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào);2004年05期

2 吳四飛,唐紅梅,李強(qiáng),陳洪凱;泥石流和速流結(jié)構(gòu)耦合作用數(shù)值模擬[J];重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào);2004年05期

3 安培浚;李櫟;張志強(qiáng);;國(guó)際滑坡、泥石流研究文獻(xiàn)計(jì)量分析[J];地球科學(xué)進(jìn)展;2011年10期

4 楊明,徐世光,彭淑惠;云南省維西縣二道河泥石流災(zāi)害防治技術(shù)應(yīng)用及研究[J];地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù);2000年02期

5 余斌;楊永紅;蘇永超;黃文杰;王高峰;;甘肅省舟曲8.7特大泥石流調(diào)查研究[J];工程地質(zhì)學(xué)報(bào);2010年04期

6 許強(qiáng);;四川省8·13特大泥石流災(zāi)害特點(diǎn)、成因與啟示[J];工程地質(zhì)學(xué)報(bào);2010年05期

7 何思明;;滾石對(duì)防護(hù)結(jié)構(gòu)的沖擊壓力計(jì)算[J];工程力學(xué);2010年09期

8 李瑞冬;馬宗源;胡向德;;舟曲泥石流樁林?jǐn)r擋結(jié)構(gòu)抗沖壓極限分析[J];甘肅地質(zhì);2011年02期

9 金凌霄;高文美;;淺析泥石流的危害及防治[J];黃金科學(xué)技術(shù);2005年06期

10 陳琛;許琳娟;鄧君宇;;泥石流成因與危害分析及防治對(duì)策[J];河南水利與南水北調(diào);2012年04期

，

本文編號(hào)：2529480