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公路边坡被动柔性防护网性能分析研究
| 论文题名： | 公路边坡被动柔性防护网性能分析研究 |
| 关键词： | 被动柔性防护网;防护性能;公路边坡;支撑加固作用 |
| 摘要： | 被动柔性防护技术是一种轻型化的防护手段，常用于治理工程中的崩塌落石问题，以其防护能级高、防护效果好、安装快捷、工程成本低等优点在公路行业得到了大量推广、运用。目前，被动防护系统的的研究成果主要集中在对崩塌及落（滚）石的运动轨迹、耗能特性、变形情况、冲击力峰值等方面;对于柔性防护网防护性能的影响因素方面的研究分析还比较少，还有待一步研究。因此，本文对被动柔性防护网的防护性能影响因素进行研究，为以后的工程设计提供更多参考依据。 本研究主要采用有限元软件ANSYS LS-DYNA建立的数值模型对公路边坡被动柔性防护网的防护性能展开计算、研究。首先，通过查阅国内外资料，整理总结了关于被动柔性防护网的工程应用以及其防护性能的研究现状;并介绍了柔性防护技术的防护原理及技术指标，为后面建模提供了理论依据。然后，用过有限元软件对RX-050被动柔性防护网进行建模，在建模过程中对锚杆、减压环作用进行了一定的简化。建立了网-绳系统局部数值分析模型，通过计算、分析可知其构件能量分布符合被动柔性防护系统各构件之间进行能量、荷载的逐级传递消减这一规律。同时，对支撑绳直径为8mm与16mm数值模型的动力学情况进行比较、分析。最后，根据不同影响因素建立出不同的条件下的数值模型，分析了防护网的能量、网绳变形和网绳轴力在各种工况条件下的变化规律，得出不同影响因素与柔性防护网性能的关系。 论文的主要研究成果有:①落石防护系统在相同受力情况下，增大支撑绳的截面积可以增强对网的支撑加固作用，减小支撑绳构件所受应力。②落石速度对柔性防护网防护性能有着最直接的影响，落石防护系统网绳吸能效率、网绳变形能力、网轴力最大值均随着落石速度的增加而增大。③相同冲击动能下，半径越小的落石，越容易产生“子弹效应”，使网发生局部破坏。④当落石以尖点撞击防护网时更容易发生网的局部破坏，撞击区域面积减小更容易造成网的局部应力集中。⑤防护网的防护高度一定时，增大钢柱间距有利于提高被动防护系统构件的抗冲击能力。⑥在落石冲击动能的作用下，菱形网防护网的防护性能随着网孔规格的增大而降低。 |
| 作者： | 曾诗雅 |
| 专业： | 交通运输工程;道路与铁道工程 |
| 导师： | 凌天清 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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