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铁道标准设计2024年第03期:基于落石模型试验的棚洞垫层力学响应及优化设计

来源:期刊VIP网 时间:


作者:叶四桥;王杰;曾彬;熊磊;马锐;

单位:重庆交通大学河海学院;山区公路水运交通地质减灾重庆市高校市级重点实验室;

摘要:结合边坡落石灾害现状,基于落石模型试验,系统分析落石质量、下落高度、垫层厚度、加筋位置、加筋材料等因素对落石冲击力及其动态演化的影响,揭示落石冲击棚洞的动力响应规律,结合垫层自重与落石冲击作用双因素影响确定垫层最优厚度,并对垫层设计提出优化建议。结果表明:随着垫层厚度增加,棚洞所受落石冲击力呈非线性减小,减小幅度先大后小而后趋于稳定;在同一垫层厚度下,棚洞所受落石冲击力随落石高度和落石质量近似呈线性增大;当复合垫层设计为“5 cm河砂+聚苯乙烯泡沫(EPS)+10 cm河砂”时,落石中心处土压力峰值相较于纯河砂垫层降低约60%,缓冲耗能效果最佳;通过多元回归分析得到了落石冲击力计算公式,且计算结果与实验数据吻合良好。

关键词:棚洞;;落石;;模型试验;;冲击力;;加筋垫层;;力学响应;;计算公式

基金资助:国家自然科学基金青年基金项目(42202322);; 重庆市教委科学技术研究青年项目(KJQN202200719);; 浙江省交通运输厅工程建设科研项目(2022-GCKY-01)