【摘 要】
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近年来,我国成为全球地质灾害最严重的国家之一,大多数学者和工程师们采用柔性被动防护网对崩塌地质灾害进行治理,但是在实际工程中防护网经常出现系统破坏、拦截失效等问题,因此需要对防护网系统的工作原理以及破坏原因开展深入研究,减少实际工程中的破坏现象。本文以柔性被动防护网为研究对象,以丹巴县双拥路滚石危岩防治工程为原型,采用数值模拟的方法对滚石冲击被动防护网系统整个过程的动力响应进行研究。通过分析系统中
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近年来,我国成为全球地质灾害最严重的国家之一,大多数学者和工程师们采用柔性被动防护网对崩塌地质灾害进行治理,但是在实际工程中防护网经常出现系统破坏、拦截失效等问题,因此需要对防护网系统的工作原理以及破坏原因开展深入研究,减少实际工程中的破坏现象。本文以柔性被动防护网为研究对象,以丹巴县双拥路滚石危岩防治工程为原型,采用数值模拟的方法对滚石冲击被动防护网系统整个过程的动力响应进行研究。通过分析系统中不同构件的变形及受力特征,揭示系统中力的传递规律;根据传力规律,分析系统在不同阶段的能量变化特征,进而揭示系统能量传递分配规律;根据研究成果分析案例工程失效原因并对案例工程进行结构优化设计。论文取得的主要研究成果有:（1）被动防护网系统中构件投入工作的先后顺序为:网绳—支撑绳—钢柱—拉锚绳。系统力的传递过程分为4个阶段,具体表现为:只有网绳结构受力的初始受力阶段;网绳牵引支撑绳,支撑绳通过滑移牵引其他结构受力的牵引滑移阶段;网绳大规模运动牵引支撑绳上减压环启动的耗能第一阶段;钢柱下摆,牵引上拉锚绳减压环启动的耗能第二阶段。（2）被动防护网系统能量传递分配大致可以分为3个阶段,第一阶段是初始耗能阶段,只有网绳和支撑绳耗能;第二阶段是主要耗能阶段,其中支撑绳减压环耗能作用明显;第三阶段是次要耗能阶段,其中拉锚绳减压环耗能作用明显。（3）Ⅱ号危岩区案例工程中防护网破坏的原因是在主要耗能阶段,网绳结构承受的能量超过了自身极限承载能力;Ⅲ号危岩区案例工程中防护网破坏的原因是在次要耗能阶段,支撑绳上减压环无法吸收的能量转由支撑绳承担,支撑绳结构承受的能量超过自身极限承载能力。（4）基于能量分配规律对被动防护网系统中部分构件的优化,能在一定程度上增强系统拦截滚石的能力。本文研究成果揭示了被动防护网系统工作时力和能量在不同构件中的传递和分配规律,探明了案例工程中防护网破坏的原因,对实际工程中防护网系统的结构优化设计有一定的借鉴作用,具有重要的理论意义与实际价值。
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