公路邊坡被動柔性防護網(wǎng)性能分析研究.pdf

1、被動柔性防護技術(shù)是一種輕型化的防護手段，常用于治理工程中的崩塌落石問題，以其防護能級高、防護效果好、安裝快捷、工程成本低等優(yōu)點在公路行業(yè)得到了大量推廣、運用。目前，被動防護系統(tǒng)的的研究成果主要集中在對崩塌及落（滾）石的運動軌跡、耗能特性、變形情況、沖擊力峰值等方面;對于柔性防護網(wǎng)防護性能的影響因素方面的研究分析還比較少，還有待一步研究。因此，本文對被動柔性防護網(wǎng)的防護性能影響因素進行研究，為以后的工程設(shè)計提供更多參考依據(jù)。
　　本

2、研究主要采用有限元軟件ANSYS LS-DYNA建立的數(shù)值模型對公路邊坡被動柔性防護網(wǎng)的防護性能展開計算、研究。首先，通過查閱國內(nèi)外資料，整理總結(jié)了關(guān)于被動柔性防護網(wǎng)的工程應(yīng)用以及其防護性能的研究現(xiàn)狀;并介紹了柔性防護技術(shù)的防護原理及技術(shù)指標(biāo)，為后面建模提供了理論依據(jù)。然后，用過有限元軟件對RX-050被動柔性防護網(wǎng)進行建模，在建模過程中對錨桿、減壓環(huán)作用進行了一定的簡化。建立了網(wǎng)-繩系統(tǒng)局部數(shù)值分析模型，通過計算、分析可知其構(gòu)件能量分

3、布符合被動柔性防護系統(tǒng)各構(gòu)件之間進行能量、荷載的逐級傳遞消減這一規(guī)律。同時，對支撐繩直徑為8mm與16mm數(shù)值模型的動力學(xué)情況進行比較、分析。最后，根據(jù)不同影響因素建立出不同的條件下的數(shù)值模型，分析了防護網(wǎng)的能量、網(wǎng)繩變形和網(wǎng)繩軸力在各種工況條件下的變化規(guī)律，得出不同影響因素與柔性防護網(wǎng)性能的關(guān)系。
　　論文的主要研究成果有:①落石防護系統(tǒng)在相同受力情況下，增大支撐繩的截面積可以增強對網(wǎng)的支撐加固作用，減小支撐繩構(gòu)件所受應(yīng)力。②落

4、石速度對柔性防護網(wǎng)防護性能有著最直接的影響，落石防護系統(tǒng)網(wǎng)繩吸能效率、網(wǎng)繩變形能力、網(wǎng)軸力最大值均隨著落石速度的增加而增大。③相同沖擊動能下，半徑越小的落石，越容易產(chǎn)生“子彈效應(yīng)”，使網(wǎng)發(fā)生局部破壞。④當(dāng)落石以尖點撞擊防護網(wǎng)時更容易發(fā)生網(wǎng)的局部破壞，撞擊區(qū)域面積減小更容易造成網(wǎng)的局部應(yīng)力集中。⑤防護網(wǎng)的防護高度一定時，增大鋼柱間距有利于提高被動防護系統(tǒng)構(gòu)件的抗沖擊能力。⑥在落石沖擊動能的作用下，菱形網(wǎng)防護網(wǎng)的防護性能隨著網(wǎng)孔規(guī)格的增大而