【摘 要】
:
被动防护系统是目前主流的拦截并防治危岩落石的防护手段,被动防护系统以其安装快捷、工程成本低、防护能级较高等优点在公路铁路行业得到了大量推广、运用。引导式落石柔性防护系统是一种轻型化的防护手段,与被动防护系统不同的是,引导式落石防护系统在落石运动过程中即对其加以限制,以达到低速引导落石至指定堆积区域的目的。目前对引导式落石防护系统的研究还不充分,对其在一般性复杂边坡中的布设模式变化还有待深入研究。因
论文部分内容阅读
被动防护系统是目前主流的拦截并防治危岩落石的防护手段,被动防护系统以其安装快捷、工程成本低、防护能级较高等优点在公路铁路行业得到了大量推广、运用。引导式落石柔性防护系统是一种轻型化的防护手段,与被动防护系统不同的是,引导式落石防护系统在落石运动过程中即对其加以限制,以达到低速引导落石至指定堆积区域的目的。目前对引导式落石防护系统的研究还不充分,对其在一般性复杂边坡中的布设模式变化还有待深入研究。因此本研究以危岩落石为研究对象,对被动防护系统与引导式落石防护系统在不同边坡构型中的布设模式进行分析,开展的具体研究工作与获得的主要研究成果有:(1)以公路铁路最常见的复合式边坡为原型,以拦石墙为例,利用Rocfall数值分析软件对被动防护系统距坡底水平距离、被动防护系统高度及倾角这三个影响被动防护系统布设模式的要素进行分析,研究被动防护系统各因素之间的随动变化规律。在此基础上,对于不同高度边坡,研究被动防护系统水平距离、高度以及倾角变化对落石防护的影响,并针对不同边坡高度提出推荐选取布设方案。(2)利用ANSYS LS-DYNA数值分析软件对引导式落石防护系统的三阶段耗能机制进行研究,并对影响引导式落石防护系统防护能力的各落石参数进行参数化分析,得出了落石体积、落石质量、落石入射速率等参数与落石逸出速率之间的关系,为直线型边坡中引导式落石防护系统的设计选型提供指导。(3)以边坡拐点为区分点,将复杂边坡构型拆解为凸形边坡与凹形边坡。针对落石初始崩落位置、落石后续运动位置以及落石运动全程这三个过程,分别选取仅在上坡段布设防护网、仅在下坡段布设防护网和在全坡段布设防护网的模式,对引导式落石防护系统在复杂边坡中的布设模式进行评估比选,研究复杂边坡中高效经济的引导式落石防护系统布设方案。(4)对在边坡构型拆解中存在的两种特殊坡形进行讨论,并针对特殊坡形中难以通过单一的引导式落石防护系统进行危岩落石防治的问题,研究多种组合结构布设模式在特殊坡形中的落石灾害防护效果。此外,为进一步提高引导式落石防护系统的防护能力,限制落石在凹形坡边坡拐点处的弹跳高度,提出几种适用于引导式落石防护系统的耗能件,对高动能落石冲击作用下,引导式落石防护系统的后续可研究方向进行了探讨。
其他文献
道路是价值最高的资产之一,它将带来各方面大量的投资。随着越来越多的资源投入到道路建设中,公民对其监督意识也日益提高。因此,以一种高效的方式来保证道路建设投资资金的合理使用就显得尤为重要。与此同时,世界各国的高速公路管理部门越来越重视道路建设产生的环境问题以及如何实现道路的长效管理及维护。因此,迫切需要提出一种行之有效的道路维护管理方法,这也与道路管理部门期望减少道路建设对环境影响的目标一致。本文将
本文以苏拉马都大桥(简称S桥)为具体研究对象,针对大跨斜拉桥斜拉索的健康问题,在已有的S桥有限元模型基础上,对基于索力监测的线性关系假说损伤识别结果进行统计分析,提出一种正确性更高的新损伤识别方法,研究并验证了这种斜拉桥斜拉索的损伤识别方法的可行性。本文主要的研究工作如下:第一,在已有的有限元模型的基础上,沿用线性关系假说理论对基于索力监测的斜拉桥斜拉索损伤识别结果进行统计分析,发现识别结果中对受
大跨桥梁长期承受车辆、风、浪、流等疲劳载荷作用并暴露在自然环境中,侵蚀介质和疲劳载荷共同作用所导致的腐蚀疲劳破坏是桥梁缆索用高强钢丝典型的失效模式之一。本文在总结国内外腐蚀疲劳领域试验和数值模拟的基础上,通过含缺陷钢丝的疲劳试验、腐蚀疲劳试验和疲劳裂纹扩展试验,获得其疲劳S-N曲线、腐蚀疲劳S-N曲线和疲劳裂纹尺寸-循环次数曲线,分析不同腐蚀因素、表面缺陷的形貌特征对钢丝疲劳性能的影响规律。结合理
桥梁结构作为交通系统的重要纽带,其安全运营状态始终是工程界关注的重点。近年来,随着健康监测系统的快速发展,针对该系统的设计及应用逐渐成熟,但当前的研究成果主要集中在大跨度桥梁上,对于面广量大的中小跨径混凝土桥梁的研究相对进展缓慢。本文以江苏沿海高速公路(盐城—南通段)烈士河大桥为工程背景,基于车辆荷载数据和应变监测数据,进行了基于车载效应数据的桥梁安全状态评估方法的研究。本文主要研究内容及结论如下
随着桥梁建设事业的日渐昌盛,国内在役桥梁数量的不断增加,桥梁健康养护的问题也日益严峻。桥梁健康养护由各地的桥梁检测部门负责,但是现有的桥梁检测方式主要依靠人工检测,其难以覆盖在役的全部桥梁。并且,针对于量大面广的中小跨径梁桥,单个桥梁检测项目工作周期较长,同一桥梁的再一次检测时间间隔跨度大,难以实时把握桥梁结构的健康状况。针对于该问题,本文提出了一种基于小车移动冲击的桥梁快速测试与损伤识别方法。该
本文针对高速公路匝道入口处多智能网联车辆的协同合流问题,以智能网联车辆群体为研究对象,分别开展多车合流轨迹规划,多车合流次序优化,车辆群体纵向队列控制,及多智能网联汽车微缩实验平台搭建等研究工作,着重探讨了高速公路匝道入口处的多车协同合流规划与控制方法,提高高速公路交通通行效率,降低车辆能量损耗,具体研究内容包括:首先对高速匝道入口处多车合流问题进行建模,遵循恒定距离的几何构型,以合流时间与车辆加
缆索长期承受交变载荷作用并且暴露在自然环境中,是索承式桥梁中最易损坏的构件。缆索的失效一般是由索体内部钢丝力学性能的退化所导致,腐蚀环境会加速钢丝材料内部微小损伤的萌生和演化,大大降低缆索的服役寿命。为了应对缆索体系安全性和耐久性分析的需要,本文致力于在计算力学框架下,利用结构多尺度理论研究腐蚀环境下缆索体系的疲劳损伤跨尺度演化的过程。具体而言,论文的主要工作和研究成果如下:1.通过对桥梁缆索在服
在过去的20年里,我国基础设施建设快速发展。桥梁作为基础设施重要的组成部分,在役期间的维护管养需求也日益强烈。如今,混凝土桥梁外观检测的方式仍然以人工目测为主,效率和安全性均较为低下。结合国家交通运输部提出的“智慧交通”概念,利用智能化手段对基础设施进行自动化管养是土木工程行业未来的趋势之一。随着计算机、仪器科学等技术的迅猛发展,以无人机为载体,利用相机进行桥梁的外观检测可以显著解决人工测不到、效
随着城市化进程与基础设施建设的不断加快,产生了大量建筑固体废弃物;由于拆除的建筑物多为砖混结构,建筑固体废弃物中烧结粘土砖占据较高比例。本文以废弃粘土砖生产再生填料,并取代天然填料用于市政道路工程。通过成型性研究确定级配后,对再生填料的路用性能及石灰稳定再生填料的反应机理进行研究,并通过试验路段对再生填料的性能进行现场检测;最后,基于生命周期评价理论,对废弃粘土砖再生填料在市政道路工程应用的环境影
多塔悬索桥具有巨大的跨越能力和良好的经济性,我国建成了多座等主跨的多塔悬索桥。如果采用不等主跨,该桥型将具有更强的地形适应能力和更大的推广应用范围。不等主跨多塔悬索桥由于失去了对称性,其合理结构体系和抗风性能有别于等主跨的多塔悬索桥。本文以不等主跨三塔悬索桥为研究对象,利用理论分析和数值模拟的方法开展了以下前瞻性的工作:(1)基于分段悬链线理论进行了不等主跨三塔悬索桥主缆找形研究,通过主跨和次主跨