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研究目的:柔性棚洞是一种拦截边坡落石的被动防护结构,凭借施工方便、经济环保等特点广泛运用于落石灾害防护领域,但是目前没有规范指导柔性棚洞结构进行设计.本文基于能量法建立落石冲击柔性棚洞结构失效模型等三个模型,采用Sobol'全局灵敏度分析法得到柔性棚洞结构参数一阶、全局灵敏度,提出柔性棚洞结构优化设计思路.研究结论:(... 相似文献
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山区铁路隧道进出口常面临危岩落石的威胁,依托张吉怀铁路开展高陡边坡危岩落石勘察及防护措施研究。土峪隧道进出口山体陡峭,竖向节理发育,岩体破碎,分布大量危岩落石,对铁路施工及运营构成巨大威胁。通过遥感解译、三维激光扫描、现场调查等“空-天-地”综合勘察手段,查清了土峪隧道进出口的危岩落石分布范围和特征;采用落石模拟软件Rockfall对洞口落石的运动轨迹进行模拟,分析落石的影响范围、冲击速度、弹跳高度和冲击能量,结合土峪隧道进出口地形、地质条件,提出“清除锚固+棚洞/明洞+主被动网”的综合防护措施;最后,总结形成了山区铁路隧道口硬质岩陡峭边坡危岩落石的勘察方法和加固防护设计原则。 相似文献
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本文采用RFA落石分析软件对瓦厂特大桥陡崖落石进行模拟分析,得出如下结论:(1)当落石直径一定时,落石对桥墩的冲击高度、落石最大冲击能量、最大旋转能量、最大平移速度随落石落点高度上升而增高,落石最大旋转速度与落石高度无明显规律;(2)落石高度一定时,落石对桥墩的冲击高度、落石最大冲击能量随落石直径增大而增高,落石最大旋转能量跟落石直径变化无明显变化规律,落石最大旋转速度随落石直径减小而增大,落石的最大平移速度与落石直径大小无关。最后根据落石动量、动能将陡崖落石分为5个危险区,并分区提出了陡崖防护治理措施。 相似文献
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《铁道工程学报》2020,(7)
研究目的:随着高速铁路网加密,线路穿高山越峡谷已成为常态,时常面临危岩体威胁施工和运营安全。由于落石灾害所特有的高速运动冲击能量和多发性,受不同地质营力产生的崩塌落石影响各异,因此,亟需开展不同结构面落石的影响研究。本文以西南某在建铁路斜坡为原型,建立试验模型,沿坡面布置加速度传感器,通过不同结构面不同形态的危岩体对坡面的碰撞试验,分析坡面不同位置的加速度响应的时程和频谱特性,进而得出不同结构面危岩落石对坡面冲击的不同作用影响。研究结论:(1)不同结构面天然块石从无初速度释放,在坡上的运动方式主要为滚动~跳跃式,停留和滚出集中于平台44~88 cm之间;(2)在离坡脚最远的平台1#测点虽然峰值较高但是同样衰减也较快,坡脚测点为加速度响应持续时间最长、衰减较为缓慢的区域,为受撞击的薄弱点,当坡脚有构筑物时,尤其要加强防治危岩落石,减少对坡脚的冲击作用,进而减少对构筑物的影响;(3)滚石对坡面撞击形成的加速度波为低频波,试块"A"能量占比超过95%,主振频带为第一频带(0~6.25 Hz);(4)本研究成果可为西部山区高陡边坡的落石影响区线路设计提供相应的理论依据。 相似文献
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SNS 钢绳网在广砚高速公路高陡边坡段防护中的应用 总被引:4,自引:2,他引:2
广砚高速公路K152~K162段岩溶洼地、石芽残丘众多,边坡高陡,存在经常发生崩塌落石的危险。因此,在施工中采用SNS主动防护系统(GPS钢绳网)对其进行了防护。重点介绍GPS钢绳网加固机理、优点及施工安装技术,并针对该段施工中存在的几个问题,提出了解决对策。 相似文献
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我国西部山区崩塌落石灾害频发,柔性棚洞是一种常见的被动防护措施,凭借结构轻巧、安装方便等特点,适用于桥梁结构的落石防护。为研究桥梁钢结构柔性防护棚洞在落石冲击下的响应,本文运用LS-DYNA显式动力学分析软件对落石冲击桥梁柔性防护棚洞进行仿真模拟,分析不同冲击速度、不同冲击位置等对柔性棚洞以及桥梁结构冲击响应的影响,得到棚洞结构中高强钢丝网、钢拱圈和钢横梁3种主要构件及T梁结构本身在冲击作用下的响应规律。研究结果表明:落石冲击柔性防护棚洞结构的不同位置,产生的冲击响应均随着落石速度的增加而增大;其中落石冲击防护网时桥梁受到的冲击效应最小,在防护网未被冲破的情况下不会对桥梁结构造成太大损伤;而落石直接冲击钢拱圈时桥梁受到的冲击效应最大,钢基座下方混凝土在较低能级冲击下就会破坏。另外还对多落石冲击工况进行初步尝试,为桥梁落石防护的工程设计提供参考依据。 相似文献
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为解决既有隧道洞口落石防护问题,比较了钢桁架棚洞、柔性棚洞以及波纹钢板棚洞3种落石防护结构的优缺点,并采用有限元软件对其可靠性进行数值模拟。研究结果表明:3种防护结构均能对能级为100 kJ的落石进行有效拦截;钢桁架棚洞为刚性结构,不利于落石的缓冲及能量吸收,会发生局部变形损伤,适用于洞口坡面陡峭、桥面与地面高差不大、围岩条件较好地段;柔性棚洞以柔克刚能充分吸收落石的冲击能量,适用于洞口场地施工条件差的隧道以及既有工程改造项目;波纹钢板棚洞施工速度快、强度高,更适用于洞口抢修工程。 相似文献
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《铁道工程学报》2019,(11)
研究目的:为探明落石冲击作用于拱形明洞结构荷载分布规律,确保明洞结构安全,本文以铁路双线双耳墙式明洞为研究对象,采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,通过改变落石质量、冲击速度和回填土厚度分析落石冲击力和落石冲击所在横、纵断面明洞结构受到的冲击压应力,提出计算落石冲击力、冲击压应力的方法。研究结论:(1)当回填土厚度从1 m增大至4 m时,落石冲击力没有明显变化,而落石冲击作用于明洞结构的最大压应力迅速减小,说明应以落石冲击压应力和回填土自重应力作为明洞结构设计依据;(2)落石冲击压应力随着距落石冲击点水平距离的增大而减小,近似成圆台形分布,其扩散角约为50°;(3)落石冲击力、冲击压应力随落石质量、冲击速度的增大而增大;(4)综合落石质量和冲击速度提出了以冲击能量计算落石冲击力和冲击压应力的方法;(5)本研究成果可为明洞设计提供参考。 相似文献
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《铁道标准设计通讯》2015,(9):109-112
为了选择落石威胁下的严重偏压地形地段的合理工程方案,满足工程美学和环保要求,通过各种方案比选,提出一种新型结构形式—Z形刚架半棚式明洞。针对落石冲击荷载进行计算分析,分析结果表明:在各种冲击角度下,冲击荷载小于1800 k N时,各部位第一主应力均小于混凝土抗拉极限强度;Z形刚架半棚式明洞具有较强的抗落石冲击能力,具有较好的安全性。Z形刚架半棚式明洞具有开挖小,能承受落石荷载较大,受力特性较好,结构美观,对沿途景观和植被破坏小,施工较为方便等优点,具有较好的应用前景,可给隧道设计、施工和研究提供有益的借鉴和参考。 相似文献
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针对雅砻江卡拉—杨房沟水电站交通专用公路施工中的隧道,穿越崩塌高风险区高陡边坡的稳定与结构安全等问题,借鉴以往的边坡研究成果并结合现场实际情况,对卡杨公路高陡边坡隧道施工前的整体稳定性进行了分析。找出边坡最危险滑面并计算出最小安全系数,分析了在山体中不同空间位置布设隧道时隧道围岩与边坡岩体变形及应力变化特征。结果表明:当隧道洞口偏压穿越边坡时,隧道及边坡变形均比较大,隧道围岩及边坡岩体应力会出现不对称现象,最好在隧道施工前采取一定的加固措施。当隧道正常穿越边坡,不存在偏压时,岩体应力及变形基本正常。 相似文献
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曹虎 《铁道标准设计通讯》2024,(5):122-129
山区铁路选线受地形条件制约,高陡边坡或陡崖地段的隧道洞口常面临危岩落石风险,传统人工调查方法困难,尤其是高植被覆盖地区,受现场条件限制不能完全查明危岩分布,同时常用的落石运动轨迹模拟缺少横向范围控制,存在一定的安全隐患。以某铁路隧道进口工程为研究对象,以机载LiDAR和三维倾斜摄影数据为基础,查明了危岩形成机制及分布特征,利用自主研发的Rockfall Hunter软件分析不同破坏形式的危岩三维运动特征,并给出防护措施建议。研究表明:(1)基于定性分析和定量计算,建立的“数据、方法、意义”三阶段高植被覆盖区危岩落石风险综合评估方案行之有效;(2)利用精细化三维实景模型可准确提取危岩体几何信息,危岩落石发育区数字地表灰度影像表面坎坷不平、具粗糙感,危岩体截面地面点棱角显著、地势陡峭,原生孤石或滚石截面呈凸起状、有明显界限;(3)研究发现可能对工程造成危害的危岩体120处,总体积约15 541 m3,以倾倒、坠落式破坏为主,局部发生组合式破坏;(4)落石进入隧址区最大速度为17.3 m/s,最大弹跳高度为12.5 m,最大冲击能量超过8 000 kJ,建议采用避让、清... 相似文献
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兰渝铁路范家坪隧道出口危岩落石分析及防护设计 总被引:2,自引:0,他引:2
《铁道标准设计通讯》2017,(10):137-140
根据兰渝铁路范家坪隧道出口危岩落石发育情况,利用rockfall软件,建立危岩落石运动模型,分析落石的运动特征,实现危岩落石可视化,结合落石运动轨迹、落点分布情况、冲击能量、冲击力、弹跳高度、位移偏移量等研究成果,提出接长明洞和主被动防护相结合的落石综合防护措施。结果表明:在坡面坡积层和明洞回填土缓冲和消耗作用下,接长明洞和主被动防护网相结合的方法可有效防护危岩落石,降低落石冲击风险,保证洞口的安全。可保证隐式中墙复合式连拱隧道施工安全 相似文献
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《铁道建筑》2017,(6)
针对某铁路隧道衬砌出现的掉块病害进行了现场勘查以及三维激光扫描,并对隧道衬砌掉块的成因进行了分析。引入混凝土冲切破坏理论计算方法,估算了衬砌抗冲切承载力。同时,借鉴国内外落石冲击力理论、经验计算方法并利用LS-DYNA动力学软件建立了落石冲击衬砌结构动力学分析模型,对落石冲击作用下衬砌结构的破坏机理进行了分析。结果表明:不同方法计算的落石冲击力与有限元分析所得的冲击力差异较大,这主要是因为各种计算方法的试验条件、理论基础不同;衬砌背后空洞上方的落石冲击衬砌时,在短时间内冲击荷载将达到峰值,易导致衬砌结构发生冲切破坏。针对该隧道状况,通过方案比选,提出了预制拼装波纹板的整治技术。 相似文献
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