留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

应对震后崩塌高能级防护钢箱棚洞的选型研究

袁松 邵林 黎良仆 邹鹏

袁松, 邵林, 黎良仆, 邹鹏. 应对震后崩塌高能级防护钢箱棚洞的选型研究[J]. 钢结构(中英文), 2021, 36(7): 43-49. doi: 10.13206/j.gjgS20111203
引用本文: 袁松, 邵林, 黎良仆, 邹鹏. 应对震后崩塌高能级防护钢箱棚洞的选型研究[J]. 钢结构(中英文), 2021, 36(7): 43-49. doi: 10.13206/j.gjgS20111203
Song Yuan, Lin Shao, Liangpu Li, Peng Zou. Study on the Selection of High-Energy Protective Steel Box Shed Against Post Earthquake Collapse[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2021, 36(7): 43-49. doi: 10.13206/j.gjgS20111203
Citation: Song Yuan, Lin Shao, Liangpu Li, Peng Zou. Study on the Selection of High-Energy Protective Steel Box Shed Against Post Earthquake Collapse[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2021, 36(7): 43-49. doi: 10.13206/j.gjgS20111203

应对震后崩塌高能级防护钢箱棚洞的选型研究

doi: 10.13206/j.gjgS20111203
基金项目: 

四川省交通运输科技项目(2018-B-03,2020-B-01)。

详细信息
    作者简介:

    袁松,男,1983年出生,硕士,高级工程师。

    通讯作者:

    邵林,高级工程师,SL_Scodi@163.com。

Study on the Selection of High-Energy Protective Steel Box Shed Against Post Earthquake Collapse

  • 摘要: 我国西部地区地形地质条件极其复杂,山高坡陡,地震频发,从2008年汶川地震、2013年四川芦山地震、2017年九寨沟地震等历次山区强烈地震后的公路震害显示,对公路破坏最大、抢通保通难度最大、破坏影响最深远的是高位崩塌等次生地质灾害。为解决震后高位崩塌等次生灾害对山区公路的破坏,满足生命线公路的保通需求,以“应急响应快、安装风险小、地基要求低、适应能力强、抗冲击能力强”为切入点,提出了“避、缓、抗”、“避、缓、延”、“避、延、耗”三种理念的装配式钢箱棚洞。
    基于ANSYS/LS-DYNA的显示算法,对钢箱棚洞在落石冲击荷载下进行全过程模拟,依据落石最大冲击力,棚洞各部件吸能能力和钢箱结构等效应力等动力响应指标对三种类型钢箱棚洞抗落石冲击性能进行了深入分析,掌握了钢箱棚洞受力机理;利用钢箱结构屈服应力、基底承载能力和结构是否侵限为标准对三种防护理念的钢箱棚洞极限承载能力进行了研究。
    结果表明:三种钢箱棚洞的结构形式合理,防护能级均能达到1 000 kJ,相对于传统钢棚洞或钢筋混凝土棚洞,其防护能级提升较大;安装的改性橡胶支座为可压缩超弹性材料,自恢复性良好能够重复多次使用,可通过其环向大变形进行储能,延长冲击时间以减小落石冲击力,提高棚洞抗冲击能力;柔性网防护系统通过防护网的大变形缓释并辅以其他系统耗能组件耗散能量,对比分析后其防护效果最佳,结构经济性和抗震性最佳,极限抗冲击能级可达2 000 kJ。研究结果为钢箱棚洞缓冲装置材料、构造的选型设计、优化和后续1∶1原型试验提供了依据。
  • [1] 赵晓彦, 黄金河, 周一文,等. 坡面锚索与坡脚抗滑桩联合加固边坡设计方法[J]. 西南交通大学学报, 2017, 52(3):489-495.
    [2] 程素珍, 许尚杰, 耿灵生. 除险加固后的土石坝坡面生态护坡研究[J]. 水资源与水工程学报, 2009, 20(4):124-126.
    [3] 周晓军, 毛露露, 姜波,等. 山岭隧道洞口边坡加固中锚杆(索)最优锚固角分析[J]. 现代隧道技术, 2016(6):123-128,136.
    [4] 赵雅娜, 齐欣, 余志祥,等. 主被动混合式柔性防护网联合作用效果初步分析[J]. 中国地质灾害与防治学报, 2016, 27(1):111-116.
    [5] 日本道路協會. 落石對策便覽[S]. 东京:丸善出版株式会,2000.
    [6] Kinoshita N. Development of long-span pocket-type rock-net[C]// Proceedings of annual meeting of ministry of land, infrastructure, transport and tourism. Shikoku:Shikoku Regional Development Bureau, 2009:1-4.
    [7] 汪敏, 石少卿, 刘盈丰,等. 防落石柔性棚洞的耗能性能分析及优化设计[J]. 振动与冲击, 2018, 37(1):216-222.
    [8] 何思明, 沈均, 吴永. 滚石冲击荷载下棚洞结构动力响应[J]. 岩土力学, 2011, 32(3):781-788.
    [9] 王永东, 周天跃, 柴伦磊,等. 基于能量分析的落石对棚洞垫层冲击力学研究[J]. 地下空间与工程学报, 2018, 14(增刊1):148-153.
    [10] 欧阳朝军, 何思明, 刘泉,等. 新型钢结构棚洞滚石冲击动力学计算研究[J]. 四川大学学报(工程科学版), 2011, 43(增刊2):105-110.
    [11] 张群利, 王全才, 吴清,等. 不同结构类型棚洞的抗冲击性能研究[J]. 振动与冲击, 2015(3):72-76.
    [12] 袁松, 郑国强, 张生,等. 汶川地震后10年公路明(棚)洞病害及处治工程的启示[J]. 隧道建设(中英文), 2019(8):1372

    -1379.
    [13] 黎良仆,袁松,谢凌志,等. 落石冲击荷载作用下EPE垫层棚洞缓冲作用研究[J]. 四川建筑科学研究,2016,42(3):46.
    [14] 王静峰,赵鹏,袁松,等. 复合垫层钢棚洞抵抗落石冲击性能研究[J]. 土木工程学报,2018,51(增刊2):7-13.
    [15] Delhomme F, Mommessin M, Mougin J P, et al. Behavior of a structually dissipating rock-shed:experimental analysis and study of punching effects[J]. International Journal of Solids and Structures,2005,42(14):4204-4219.
    [16] 汪敏,石少卿,阳友奎. 新型柔性棚洞在落石冲击作用下的试验研究[J]. 土木工程学报,2013,46(9):131-138.
    [17] 彭向峰,李录贤. 超弹性材料本构关系的最新研究进展[J]. 力学学报,2020,52(5):1221-1232
    [18] 赵世春,余志祥,韦韬,等. 被动柔性防护网受力机理试验研究与数值计算[J]. 土木工程学报,2013,46(5):122-128.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  36
  • HTML全文浏览量:  0
  • PDF下载量:  5
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2020-11-12
  • 网络出版日期:  2021-09-16

目录

    /

    返回文章
    返回