被动柔性防护网结构的累计抗冲击性能研究-岩石力学与工程学报.PDF

第 36 卷 第 X 期 岩石力学与工程学报 Vol.36 No.X 2017 年 X 月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering XX ，2017 被动柔性防护网结构的累计抗冲击性能研究 1，2 3 1 1 齐 欣 ，孟庆成 ，许 浒 ，赵 雷 (1. 西南交通大学 土木工程学院，四川 成都 610031 ；2. 成都理工大学 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，四川 成都 610059 ； 3. 西南石油大学 土木工程与建筑学院，四川 成都 610500) 摘要：针对被动柔性防护网在实际工程中承受累计冲击的现状，开展了标称能级为 1 500 kJ 的防护网结构足尺落 石试验，在无修复状态下进行连续累加冲击；并基于 LS-DYNA 的显式算法，对试验进行全过程模拟；进而采用 数值分析开展了标称能级为 750，3 000 和 5 000 kJ 系统的累计冲击模拟。结合试验与数值仿真研究了累计冲击作 用下，结构的传力机制、变形特征、耗能分布。结果表明：中跨已成功拦截 1 500 kJ 落石冲击的被动柔性防护网， 仍具有继续承受左跨 750 kJ、右跨 750 kJ 和中跨 1 500 kJ 共 4 次连续冲击能力。系统的冲击力学行为具有明显的 三阶段特征，随着累计冲击的开展，系统的主要耗能由第二阶段转换为第三阶段；减压环的耗能比例降低，网片 的耗能比例提高；结合各工况的性能曲线，建立了系统的能量储备系数与各阶段能量比例的相关计算公式，采用 该公式可对系统的能量储备进行预估，研究结果为被动柔性防护网结构的设计提供理论基础。 关键词：被动柔性防护网；累加冲击；足尺试验；数值分析；能量储备 中图分类号： 文献标识码：A 文章编号：1000 –6915(2017)XX –0000 –00 Researchon Cumulative Impact Resistance of Passive Flexible Protective Structure 1，2 3* 1* 1 QI Xin ，MENG Qingcheng ，XU Hu ，ZhAO Lei (1. School of Civil Eng. Southwest Jiaotong University，Chengdu 610031 ，China； 2. State Key Laboratory of Geohazard Prevention and Geoenvironment Protection，Chengdu 610059，China； 3. School of Civil Eng and Architecture. Southwest Petroleum University，Chengdu 610500，China) Abstract ：Aiming at the cumulative impact of passive flexible protective structure in actual engineering，the full scale rockfall test with the nominal energy leve