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我国是世界上受泥石流灾害影响最严重的国家之一。由于泥石流具有突发性、流速快和破坏力强等特点,常常会对人类的生命和财产安全构成严重的威胁。我国泥石流的研究工作开始于20世纪60年代。到目前为止,经过50多年的研究,我国泥石流学者创建了各具特色的泥石流研究方法与防治模式,取得了显著的防灾减灾效益和生态与环境效益。但是由于泥石流从预测到防治涉及到不同的专业领域,形成了严重的学科交叉,加上其本身具有的复杂组成成分和力学机制,使泥石流的研究仍是国内外的热点与难点课题。本文在对舟曲泥石流灾害调查研究的基础上,总结了现有泥石流拦挡坝的缺点,以舟曲县三眼峪沟泥石流灾害治理工程为研究背景,提出了能够更好地抵抗泥石流大块石冲击的新型泥石流拦挡坝体系—带弹簧支撑的新型泥石流拦挡坝。同时,对这种新型弹簧支撑进行了抗冲击性能分析,结果表明,新型弹簧支撑的变形可以减小到普通支撑的1/8.84-1/10.82,支反力大约可以减小到普通支撑的1/2.8,表现出了良好的抗冲击性能,为其在新型泥石流拦挡坝中的应用奠定了基础。文中,新型泥石流拦挡坝体系的设计基于以下三个理念:(1)采用“双道防线”当泥石流规模较小时,前坝和后坝均正常工作,当特大泥石流发生时,前坝由于冲击力过大将发生塑性变形最终破坏,从而吸收一部分能量,保护了后坝的安全,后坝作为“第二道防线”可继续发挥拦挡作用。(2)利用新型弹簧支撑的缓冲作用,增加泥石流对坝体的撞击时间,从而减小泥石流冲击力的峰值,保护坝体安全。(3)泥石流大块石对拦挡坝的撞击位置通常为一个或者几个点,通过新型坝前坝及新型弹簧支撑的转换后,使一个或者几个较大的集中力变为较小的近似均布荷载传给后坝,从而保证后坝在较大泥石流冲击力作用下,也不会被撞坏,能够正常工作。由于目前对泥石流拦挡坝的数值分析多是基于泥石流浆体的冲击模拟,而实际当中,造成泥石流拦挡坝破坏的主要原因是泥石流中大块石的冲击。因此,本文利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA强大的非线性分析功能对大块石冲击作用下新型泥石流拦挡坝和普通重力式泥石流拦挡坝的动力响应进行了详细地对比分析。分析结果表明,新型泥石流拦挡坝的响应位移、内力、应力、加速度和应变率比普通泥石流拦挡坝降低很多,动力响应最大可减小2/3左右。说明带弹簧支撑的新型泥石流拦挡坝与普通重力式泥石流拦挡坝相比具有非常好的抗冲击性能,有效解决了普通坝泥石流拦挡坝在泥石流大块石冲击作用下容易破坏的问题,为泥石流防治工作开创了新的思路。