隧道洞口防落石新型柔性棚洞结构抗冲击足尺试验与设计理论研究

基本信息
批准号:51778538
项目类别:面上项目
资助金额:62.00
负责人:刘成清
学科分类:
依托单位:西南交通大学
批准年份:2017
结题年份:2021
起止时间:2018-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:何广杰,彭伟,张杰,孙克国,吴昊,蔡宏儒,陈林雅,韦小丹,马开强
关键词:
隧道洞口柔性棚洞落石灾害设计理论冲击试验
结项摘要

In order to prevent rockfall hazards, full-scale test and design theory research on rockfall impact of a new type flexible rock-shed at tunnel face is about to be carried out, and a series of designing methods for the new type flexible rock-shed are about to be established, which can be applied to engineering practice. First, based on the rockfall characteristics, rockfall hazards at tunnel face are evaluated and rated, and the superiority of the new type flexible rock-shed on preventing rockfall hazards is clarified; every main component test and full-scale test on rockfall impact are carried out, and path of force transfer, energy consuming characteristics, failure mechanism are studied respectively. And then, the mechanical model of the new type flexible rock-shed is established; the calculation theory of structural energy dissipation based on energy method is studied; the influence of every key factor on the ultimate load capacity and energy dissipation is analyzed; the calculation theory of structural energy dissipation and design method of the new type flexible rock-shed based on energy method are established. At last, with the data and results of full-scale test, calculation theory, numerical simulations et al., actual parameters such as rockfall movement characteristics and indicators such as structural impact-resistant energy are all taken as the important input conditions during nonlinear analysis on rockfall impact of the new type flexible rock-shed; three-dimensional numerical simulations under complex rockfall impact and test verification can be achieved; the research accelerates the transformation of our country from applied country to study power of the new type flexible rock-shed.

为防治落石灾害,拟开展隧道洞口新型柔性棚洞结构抗落石冲击足尺试验和计算理论研究,建立一套能应用于工程实践的新型柔性棚洞结构设计方法。首先,基于落石特性,分级评估隧道洞口落石灾害,阐明新型被动柔性棚洞结构在防落石灾害的优越性;接着,开展新型柔性棚洞各主要构件、整体结构抗冲击足尺试验,研究传力路径、耗能特点、破坏机理。然后,建立新型被动柔性棚洞结构的力学模型,研究基于能量法的结构耗能计算原理,分析各关键因素对结构极限承载力、耗能的影响,建立基于能量法的隧道洞口防落石冲击新型柔性棚洞结构耗能计算原理和设计方法。最后,结合足尺试验、计算理论和数值仿真等数据和成果,将落石运动特性等实际参数和结构抗冲击能量等指标纳入落石冲击作用下新型柔性棚洞结构非线性计算分析时的重要输入条件,实现三维复杂动力冲击的数值仿真和试验验证,研发新型被动柔性棚洞结构设计软件,加速我国从柔性防护结构应用大国到研究强国的转变。

项目摘要

为防治落石灾害,拟开展隧道洞口新型柔性棚洞结构抗落石冲击足尺试验和计算理论研究,建立一套能应用于工程实践的新型柔性棚洞结构设计方法。首先,基于落石特性,分级评估隧道洞口落石灾害,阐明新型被动柔性棚洞结构在防落石灾害的优越性;接着,开展新型柔性棚洞各主要构件、整体结构抗冲击足尺试验,研究传力路径、耗能特点、破坏机理。然后,建立新型被动柔性棚洞结构的力学模型,研究基于能量法的结构耗能计算原理,分析各关键因素对结构极限承载力、耗能的影响,建立基于能量法的隧道洞口防落石冲击新型柔性棚洞结构耗能计算原理和设计方法。最后,结合足尺试验、计算理论和数值仿真等数据和成果,将落石运动特性等实际参数和结构抗冲击能量等指标纳入落石冲击作用下新型柔性棚洞结构非线性计算分析时的重要输入条件,实现三维复杂动力冲击的数值仿真和试验验证,研发新型被动柔性棚洞结构设计软件,加速我国从柔性防护结构应用大国到研究强国的转变。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

路基土水分传感器室内标定方法与影响因素分析

路基土水分传感器室内标定方法与影响因素分析

DOI:10.14188/j.1671-8844.2019-03-007
发表时间:2019
2

祁连山天涝池流域不同植被群落枯落物持水能力及时间动态变化

祁连山天涝池流域不同植被群落枯落物持水能力及时间动态变化

DOI:10.13885/j.issn.0455-2059.2020.06.004
发表时间:2020
3

氯盐环境下钢筋混凝土梁的黏结试验研究

氯盐环境下钢筋混凝土梁的黏结试验研究

DOI:10.3969/j.issn.1001-8360.2019.08.011
发表时间:2019
4

双吸离心泵压力脉动特性数值模拟及试验研究

双吸离心泵压力脉动特性数值模拟及试验研究

DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2020.19.016
发表时间:2020
5

秦巴山区地质灾害发育规律研究——以镇巴县幅为例

秦巴山区地质灾害发育规律研究——以镇巴县幅为例

DOI:
发表时间:2020

相似国自然基金

1

落石冲击作用下被动柔性防护网整体结构的足尺试验与理论分析及数值模拟

批准号:51278428
批准年份:2012
负责人:刘成清
学科分类:E0804
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
2

落石冲击作用下组合式消能棚洞的破坏机制研究

批准号:51408084
批准年份:2014
负责人:王林峰
学科分类:E0807
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

混合型防落石柔性防护网的应用基础研究

批准号:51408602
批准年份:2014
负责人:汪敏
学科分类:E0807
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

被动柔性落石防护网结构冲击力学行为与设计理论

批准号:51678504
批准年份:2016
负责人:余志祥
学科分类:E0807
资助金额:62.00
项目类别:面上项目