落石沖擊對隧道明洞結(jié)構(gòu)的影響研究.pdf

1、隨著我國西部大開發(fā)的深入推進(jìn)，高速鐵路、公路隧道向山區(qū)不斷延伸，隧道洞口段落石災(zāi)害問題日益突出，成為影響列車安全運行的主要因素之一。因此開展落石沖擊對隧道明洞結(jié)構(gòu)的影響研究具有重要的工程意義和價值。
　　 本文以高速鐵路或公路隧道上運用較多的明洞結(jié)構(gòu)作為研究對象，通過分析落石的運動特征和沖擊荷載的計算方法，采用數(shù)值模擬和模型試驗兩種方法，系統(tǒng)地分析了落石形狀、質(zhì)量、下落高度、坡度等因素對落石沖擊力、沖擊能量、速度和試驗?zāi)Ｐ徒Y(jié)構(gòu)的

2、影響，并結(jié)合具體的工程項目進(jìn)行模擬分析，為防落石明洞結(jié)構(gòu)的設(shè)計提供參考依據(jù)。
　　 首先，根據(jù)落石和坡面系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行簡化，將落石簡化成由多個小球組成的立方體，坡面簡化成單面坡，運用三維離散元方法進(jìn)行建模，通過與國內(nèi)外現(xiàn)場和室內(nèi)試驗所得的落石自由落體運動沖擊力計算方法對比分析確定模型的有關(guān)計算參數(shù)。然后，根據(jù)確定的計算參數(shù)，用PFC3D離散元方法建模分析了坡度、落石形狀、下落高度和質(zhì)量的變化對立方體落石沖擊隧道明洞結(jié)構(gòu)的動力影