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落石冲击力计算方法 被引量:74
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作者 叶四桥 陈洪凯 唐红梅 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期56-62,共7页
针对现有落石冲击力算法计算所得结果严重偏小的问题,提出应考虑落石冲击过程中落石重量和反弹效应对落石冲击力的影响,并基于冲量定理和在日本道路公团算法以及有关试验数据的基础上研究新的落石冲击力计算方法。通过法向恢复系数引入... 针对现有落石冲击力算法计算所得结果严重偏小的问题,提出应考虑落石冲击过程中落石重量和反弹效应对落石冲击力的影响,并基于冲量定理和在日本道路公团算法以及有关试验数据的基础上研究新的落石冲击力计算方法。通过法向恢复系数引入落石反弹效应计算项,通过定义落石冲击力放大系数建立落石最大冲击力和平均冲击力之间的联系,从而导出适用于不同冲击速度、不同缓冲土层厚度和不同冲击角度的落石最大冲击力算法,并给出对应于工程中常见落石尺寸和冲击速度的冲击力放大系数取值曲线。通过实例验证了利用该算法和冲击力放大系数取值曲线可解决工程中有关落石冲击力的计算问题。 展开更多
关键词 落石 冲击力 计算方法 隧道安全
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考虑弹塑性变形的泥石流大块石冲击力计算 被引量:71
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作者 何思明 李新坡 吴永 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1664-1669,共6页
以Hertz接触理论为基础,考虑结构的弹塑性特性,给出泥石流大块石冲击力的计算方法。采用Thornton假设,即材料为理想弹塑性体,对Hertz接触理论进行弹塑性修正,推导考虑材料塑性的接触压力计算公式。为模拟泥石流大块石对构筑物的冲击,将... 以Hertz接触理论为基础,考虑结构的弹塑性特性,给出泥石流大块石冲击力的计算方法。采用Thornton假设,即材料为理想弹塑性体,对Hertz接触理论进行弹塑性修正,推导考虑材料塑性的接触压力计算公式。为模拟泥石流大块石对构筑物的冲击,将构筑物假设成静止不动的平面,将大块石简化为以某速度运动的质点,建立基于修正Hertz接触理论的计算模型。计算结果表明,泥石流大块石在很小的冲击速度(小于1m/s)下就可能导致混凝土材料冲击接触面上产生塑性变形。考虑结构弹塑性特性后,冲击压力计算结果小于弹性冲击压力,更符合实际情况。 展开更多
关键词 岩石力学 泥石流 HERTZ接触 弹塑性 冲击力
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落石冲击力计算方法的比较研究 被引量:68
3
作者 叶四桥 陈洪凯 唐红梅 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期59-64,共6页
落石冲击力计算依赖于一些半经验半理论的算法,但这些算法的适宜性、合理性一直未能得到充分讨论和厘清。本文选择国内外代表性的5种冲击力算法,在设定落石尺寸、自由落高和缓冲土层厚度下进行冲击力计算结果的系统对比分析,发现国内有... 落石冲击力计算依赖于一些半经验半理论的算法,但这些算法的适宜性、合理性一直未能得到充分讨论和厘清。本文选择国内外代表性的5种冲击力算法,在设定落石尺寸、自由落高和缓冲土层厚度下进行冲击力计算结果的系统对比分析,发现国内有关规范推荐的落石冲击力算法实际计算的是落石冲击过程平均冲击力,而并非最大冲击力,从而导致工程应用中冲击力计算结果严重偏小,应是落石冲击力作用下结构开裂和失效的原因。相应地,以日本道路公团算法为代表的基于落石现场冲击实测冲击力拟合得到的经验算法比较符合实际,建议引入使用,但其不足在于不能反映冲击角度、缓冲土层厚度等对冲击力的影响,要圆满解决落石冲击力计算问题需要在以上各方面进一步努力。 展开更多
关键词 落石 冲击力 计算方法
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泥石流两相冲击力及冲击时间计算方法 被引量:57
4
作者 陈洪凯 唐红梅 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期19-23,共5页
将泥石流体概化为两相流体,即具有相同粒径的固相颗粒和具有相同力学性质的液相浆体。基于泥石流体为沿流动方向的一维流假定,通过计算固、液分相流速和分相运动加速度,运用牛顿第二定律建立了液相浆体和固相颗粒的冲击力计算式,并据此... 将泥石流体概化为两相流体,即具有相同粒径的固相颗粒和具有相同力学性质的液相浆体。基于泥石流体为沿流动方向的一维流假定,通过计算固、液分相流速和分相运动加速度,运用牛顿第二定律建立了液相浆体和固相颗粒的冲击力计算式,并据此构建了计算泥石流两相冲击力的综合表示式;运用泥石流在防治结构表面产生的冲击坑或在泥石流沟岸产生的冲蚀槽等冲击形迹,建立了泥石流冲击时间计算方法。通过工程实例分析显示,计算结果与实测结果吻合较好,相对误差在3%以内,满足实际工程要求。 展开更多
关键词 道路工程 两相泥石流体 牛顿第二定律 冲击形迹 冲击力 冲击时间
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泥石流大块石冲击力的简化计算 被引量:56
5
作者 何思明 吴永 沈均 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2009年第5期51-56,共6页
泥石流对构筑物的冲击破坏,常常是由泥石流中的大块石冲击所致,因此大块石冲击力的计算在泥石流防治工程设计中就显得非常重要。但目前有关泥石流冲击力的计算方法都比较粗糙,计算结果偏大,计算过程繁琐,不便快速用于工程实践。为此,以... 泥石流对构筑物的冲击破坏,常常是由泥石流中的大块石冲击所致,因此大块石冲击力的计算在泥石流防治工程设计中就显得非常重要。但目前有关泥石流冲击力的计算方法都比较粗糙,计算结果偏大,计算过程繁琐,不便快速用于工程实践。为此,以弹塑性理论为基础,结合试验引入合理假设,提出了常见几类泥石流防治结构的冲击力计算方法,并给出了相应的计算公式。结果表明,泥石流防护结构的刚度对大块石的冲击力有重要影响,简支结构的吸能效果高于防撞墩。 展开更多
关键词 泥石流 防护结构 冲击力 能量守恒
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尾矿坝溃坝相似模拟试验研究 被引量:51
6
作者 尹光志 敬小非 +2 位作者 魏作安 李小双 蒋长宝 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第A02期3830-3838,共9页
采用自行研制开发的尾矿坝溃决破坏模拟试验装置,以云南玉溪矿业有限公司所属的一尾矿库设计资料为依据,对不同高度尾矿坝瞬间全溃后泥浆流态演进规律及动力特性进行模拟试验研究,探讨泥浆在下游区域流动过程中的冲击力强度、淹没范围... 采用自行研制开发的尾矿坝溃决破坏模拟试验装置,以云南玉溪矿业有限公司所属的一尾矿库设计资料为依据,对不同高度尾矿坝瞬间全溃后泥浆流态演进规律及动力特性进行模拟试验研究,探讨泥浆在下游区域流动过程中的冲击力强度、淹没范围以及演进规律。试验结果表明:(1)尾矿坝溃坝特性同普通水坝溃坝及典型泥石流运动特性有着本质性区别。(2)溃坝高度对下游泥浆淹没高程有明显影响。泥浆在下游的最大淹没高程总体上随着冲击距离的增大呈递减趋势。(3)泥浆在运动过程中遇到弯形沟道时,因离心力的作用在凹岸出现侧向爬高现象。(4)在泥浆流动过程中,各过流断面处冲击力过程曲线前端较陡直,后端较平滑,最大值出现在泥深峰值到来之前。(5)随着尾矿坝高度的增加,溃决泥浆在下游的最大淹没高程和冲击力强度都呈递增趋势,泥浆到达同一建筑物处的时间缩短,从而加重了溃坝对下游的灾情。研究成果为尾矿坝溃坝泥浆演进规律及动力作用的深入认识以及溃坝灾害的预防和控制提供了参考。 展开更多
关键词 边坡工程 尾矿坝 溃坝 相似模拟试验 冲击力 流态
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碰撞诱发颗粒团聚及破碎的力学分析 被引量:40
7
作者 张文斌 祁海鹰 +1 位作者 由长福 徐旭常 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第12期1639-1643,共5页
有别于以往对颗粒团聚问题宏观而粗略的研究,提出从微观受力的角度探索颗粒团聚及破碎的机理。对循环流化床内运动颗粒的全受力分析表明,一般流化条件下,影响颗粒团聚及破碎最主要的作用力为弹性力和vanderWaals力。通过建立基本的Newto... 有别于以往对颗粒团聚问题宏观而粗略的研究,提出从微观受力的角度探索颗粒团聚及破碎的机理。对循环流化床内运动颗粒的全受力分析表明,一般流化条件下,影响颗粒团聚及破碎最主要的作用力为弹性力和vanderWaals力。通过建立基本的Newton运动学方程并结合材料力学可以推导出碰撞变形过程中弹性力和vanderWaals力随碰撞时间的变化规律;进一步对比两者在碰撞过程中的相对大小可对颗粒团聚和破碎的趋势进行力学解释。 展开更多
关键词 颗粒团聚 力学分析 颗粒碰撞 弹性力 vanderWaals力 循环流化床 颗粒破碎 碰撞变形
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滚石冲击力测试研究 被引量:50
8
作者 袁进科 黄润秋 裴向军 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期48-54,共7页
以国内外代表性滚石冲击力计算方法为基础,针对冲击力的影响因素,设计了一套滚石冲击力测试装置。通过试验设计,选取不同的滚石质量、冲击速度、入射角度、缓冲材料性质及厚度等影响因素,获得冲击力变化规律。结果表明:最大冲击力随滚... 以国内外代表性滚石冲击力计算方法为基础,针对冲击力的影响因素,设计了一套滚石冲击力测试装置。通过试验设计,选取不同的滚石质量、冲击速度、入射角度、缓冲材料性质及厚度等影响因素,获得冲击力变化规律。结果表明:最大冲击力随滚石重量的减小或冲击速度的降低而逐渐减小,2 cm厚度缓冲层比直接冲击时减小了90%左右,缓冲效果明显。同时最大冲击力随着入射角度的变小而降低,但入射角度越小,冲击力值降低的幅度越小。结合冲击试验结果,通过冲击力计算方法对比分析,建立了可用于各影响因素的最大冲击力计算方法,验算表明误差很小。研究结果可为滚石灾害的防治设计提供参考依据。 展开更多
关键词 滚石 冲击力 计算方法 物理模拟 防治设计
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泥石流龙头对坝体冲击力的试验研究 被引量:36
9
作者 魏鸿 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第3期50-62,共13页
在泥石流所带来的诸多灾害中,泥石流龙头冲击建筑物造成的危害是非常突出的。本研究是在总结前人经验的基础上进行的稳定均匀颗粒水石两相流龙头冲击坝体的水槽试验研究。分析了冲击荷载峰值的构成情况,运用压力波理论结合颗粒流的应... 在泥石流所带来的诸多灾害中,泥石流龙头冲击建筑物造成的危害是非常突出的。本研究是在总结前人经验的基础上进行的稳定均匀颗粒水石两相流龙头冲击坝体的水槽试验研究。分析了冲击荷载峰值的构成情况,运用压力波理论结合颗粒流的应力关系建立了龙头冲击力的计算办法,并对概化后的龙头计算其在冲击坝体时的作用力垂向分布。根据试验及计算的结果,可以判断泥石流龙头冲击坝体时对坝体的影响和破坏。 展开更多
关键词 泥石流 冲击力 颗粒流 龙头 坝体 试验
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吸能列车与障碍物撞击过程的研究和分析 被引量:33
10
作者 田红旗 许平 《长沙铁道学院学报》 CSCD 北大核心 2002年第3期55-60,共6页
根据第二类Lagrange方程 ,导出轨道列车撞击动力学微分方程 ;对吸能列车与障碍物发生撞击事故的过程进行模拟 ;分析在撞击过程中各车辆产生塑性变形的程度、列车及各车辆的吸能情况以及参与产生塑性大变形的车辆数 ;确定出车辆间的撞击... 根据第二类Lagrange方程 ,导出轨道列车撞击动力学微分方程 ;对吸能列车与障碍物发生撞击事故的过程进行模拟 ;分析在撞击过程中各车辆产生塑性变形的程度、列车及各车辆的吸能情况以及参与产生塑性大变形的车辆数 ;确定出车辆间的撞击力、撞击作用时间、以及各车的速度、加速度等一系列参数 .研究结果为设计耐冲击吸能车辆及如何减少列车碰撞事故造成的损失提供科学依据 . 展开更多
关键词 撞击过程 吸能列车 碰撞事故 塑性变形 列车撞击动力学 撞击力 计算模型
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泥石流冲击力的野外测量 被引量:30
11
作者 胡凯衡 韦方强 +1 位作者 洪勇 黎小宇 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期2813-2819,共7页
冲击作用是泥石流最为剧烈的一种破坏方式。泥石流的冲击力因此也成为泥石流工程防治和危险性分区中的重要参数。然而,由于其破坏力巨大,可靠的野外泥石流的冲击力数据比较少。2004年通过在云南蒋家沟建立的泥石流冲击力野外测试装置和... 冲击作用是泥石流最为剧烈的一种破坏方式。泥石流的冲击力因此也成为泥石流工程防治和危险性分区中的重要参数。然而,由于其破坏力巨大,可靠的野外泥石流的冲击力数据比较少。2004年通过在云南蒋家沟建立的泥石流冲击力野外测试装置和新研制的力传感器以及数据采集系统,首次测得不同流深位置、长历时、波形完整的泥石流冲击力信号。原始信号经过低通滤波处理后,得到真实的泥石流冲击力数据。对数据的初步分析发现,在同等流速的条件下,连续流的冲击力要比阵性流的大得多。单就阵性流而言,泥石流的冲击力最大值也不是随流速而单调增加的,而应该跟它所携带的固体物质的大小有很密切的关系。最后,对不同位置的冲击力过程线的分析说明泥石流中中等粒径的石块多集中在龙头和流体表面,而大粒径的石块应该是在泥石流体中半悬浮运动。 展开更多
关键词 岩土力学 泥石流 冲击力 泥石流流速 野外测量
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滚石运动特性研究新进展 被引量:31
12
作者 黄雨 孙启登 许强 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期31-35,248-249,共5页
综述了近年来国内外关于滚石运动轨迹及滚石冲击力研究的新进展,介绍滚石灾害风险评价与滚石防护措施的研究成果。现场试验、模型试验和数值模拟是目前应用较多的三种滚石运动轨迹研究的方法,其中数值模拟在滚石运动轨迹研究中已经成为... 综述了近年来国内外关于滚石运动轨迹及滚石冲击力研究的新进展,介绍滚石灾害风险评价与滚石防护措施的研究成果。现场试验、模型试验和数值模拟是目前应用较多的三种滚石运动轨迹研究的方法,其中数值模拟在滚石运动轨迹研究中已经成为主流研究手段。重点介绍了STONE,CRSP,RocFall三种滚石运动轨迹的数值模拟软件,列举了若干滚石冲击力的典型计算方法。最后进一步提出,在滚石运动轨迹研究中,数值模拟的发展应该侧重于滚石的滑动、自由落体、弹跳、滚动这四种运动状态之间的相互转化与组合机理的研究。 展开更多
关键词 滚石 运动轨迹 冲击力 数值模拟
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基于落石计算的半刚性拦石墙设计 被引量:29
13
作者 叶四桥 陈洪凯 唐红梅 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期17-22,共6页
为克服传统刚性拦石墙截面大、场地适宜性差、抗冲击能力有限的不足,提出一种半刚性拦石墙结构。该结构以桩板体系为主要受力构件,背后填筑缓冲土堤,在有效增强结构抗冲击力能力的同时,保证结构体系布设的灵活性和场地的适宜性。半... 为克服传统刚性拦石墙截面大、场地适宜性差、抗冲击能力有限的不足,提出一种半刚性拦石墙结构。该结构以桩板体系为主要受力构件,背后填筑缓冲土堤,在有效增强结构抗冲击力能力的同时,保证结构体系布设的灵活性和场地的适宜性。半刚性拦石墙的布设应在对陡崖沿线所有代表性剖面落石运动路径预测和弹跳高度计算的基础上,结合现场地形情况,优选坡度缓、落石弹跳高度小、运动速度小、远离被保护对象的位置,其走向延伸长度选取保护区段长度加5~10m长的安全储备,有效拦截高度选取走向沿线各计算剖面落石最大弹跳高度加1m高的安全储备。改进了落石冲击力计算方法,并以落石对缓冲土堤的冲击力和土压力为荷载依据进行半刚桂拦石墙的结构设计。 展开更多
关键词 半刚性拦石墙 落石 落石坡面运动分类 运动路径 冲击力
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系泊船在风浪流作用下系缆力和撞击力的试验研究 被引量:23
14
作者 张日向 刘忠波 张宁川 《中国海洋平台》 2003年第1期28-32,共5页
在进行系泊船系泊试验基础上,研究了风浪流作用下的系泊船缆绳受力和船对护舷的撞击力。试验研究中,考虑了不同潮位下吹拢风、吹开风以及波浪与靠泊码头有夹角的不同影响。最后给出了允许系泊的条件,为实际工程提供了试验依据。
关键词 系泊船 风浪流作用 系缆力 撞击力 试验研究
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基于虚拟样机技术—ADAMS的冲击力模型 被引量:28
15
作者 裴未迟 李耀刚 李运红 《河北理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2008年第4期59-63,共5页
从理论上对虚拟样机技术—ADAMS软件的冲击力模型进行了深入探讨,写出了其计算公式;分析了两种计算模型,给出选择的原则和使用时应考虑的关键因素。并用Fortran语言编写用户子程序计算冲击力,所得计算结果与用原模型计算结果一致。
关键词 冲击力 ADAMS 计算机仿真 虚拟样机
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坡面降雨溅蚀及其模拟 被引量:25
16
作者 汤立群 《水科学进展》 EI CAS CSCD 1995年第4期304-310,共7页
对雨滴的溅蚀过程及影响因素作了全面的分析。在揭示黄土地区梁峁上部雨蚀规律的基础上,运用牛顿第二运动定律,推导出雨滴对土粒撞击力的表达式。在假定雨滴溅蚀率与雨滴侵蚀力成线性关系情况下,推导出雨滴溅蚀量表达式,经桥沟流域径流... 对雨滴的溅蚀过程及影响因素作了全面的分析。在揭示黄土地区梁峁上部雨蚀规律的基础上,运用牛顿第二运动定律,推导出雨滴对土粒撞击力的表达式。在假定雨滴溅蚀率与雨滴侵蚀力成线性关系情况下,推导出雨滴溅蚀量表达式,经桥沟流域径流场上应用,效果令人满意。 展开更多
关键词 降雨 雨滴溅蚀 撞击力 黄土
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关于夯锤冲击力大小的研究 被引量:17
17
作者 白冰 《地下空间》 CSCD 2000年第2期92-95,共4页
本文利用室内简易装置测定了夯锤冲击力的相对大小并与已有资料进行了比较。建议了一个估算现场条件下冲击力大小的计算公式。最后对有关问题进行了讨论。
关键词 夯锤 冲击力 室内试验
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材料应变率对汽车碰撞性能影响的研究 被引量:22
18
作者 王国春 成艾国 +1 位作者 高晖 钟志华 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期482-485,共4页
为研究材料应变率对整车碰撞性能的影响,建立了某微型车正面碰撞仿真有限元模型,对车身前部进行了考虑和不考虑材料应变率效应的正面碰撞仿真,并在碰撞变形、B柱加速度、碰撞力和碰撞能量等方面与试验结果进行对比,结果表明材料的应变... 为研究材料应变率对整车碰撞性能的影响,建立了某微型车正面碰撞仿真有限元模型,对车身前部进行了考虑和不考虑材料应变率效应的正面碰撞仿真,并在碰撞变形、B柱加速度、碰撞力和碰撞能量等方面与试验结果进行对比,结果表明材料的应变率对整车碰撞性能的主要参数有较大的影响,考虑材料应变率效应的仿真结果与试验结果比较接近。 展开更多
关键词 汽车正面碰撞 应变率效应 B柱加速度 碰撞力 碰撞能量
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桥梁地震碰撞分析中不同接触单元模型的对比分析 被引量:22
19
作者 禚一 李忠献 王菲 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期11-17,共7页
地震时邻梁间的碰撞是引起桥梁局部损坏甚至落梁的主要原因。为合理分析桥梁的地震碰撞响应,基于所开发的结构精细化模拟分析平台FENAP,对比分析了桥梁地震碰撞分析中不同接触单元模型的计算精度和适用条件。在FENAP平台上引入线性弹簧... 地震时邻梁间的碰撞是引起桥梁局部损坏甚至落梁的主要原因。为合理分析桥梁的地震碰撞响应,基于所开发的结构精细化模拟分析平台FENAP,对比分析了桥梁地震碰撞分析中不同接触单元模型的计算精度和适用条件。在FENAP平台上引入线性弹簧、Kelvin-Voigt、Hertz和Jan-Hertz-damp等四种接触单元模型,建立了结构地震碰撞分析平台,并通过数值验证以及对正弦波和地震动激励下的模型试验的数值分析,对比分析了不同接触单元模型对结构碰撞响应的影响。研究表明:所建立的结构地震碰撞分析平台具有较高的计算精度和效率;在四种接触单元模型中,Kelvin-Voigt和Jan-Hertz-damp模型的计算精度和适用性更高,而线性弹簧和Hertz模型,由于未考虑碰撞过程中的能量损失,仅适用于恢复系数较高的近似弹性碰撞情况。 展开更多
关键词 桥梁 地震碰撞 接触单元 撞击力 对比分析 计算精度 适用条件 数值验证 模型试验
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基于冲量定理的滚石对构筑物冲击力计算方法 被引量:22
20
作者 候天兴 杨兴国 +2 位作者 黄成 黄康鑫 周家文 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期3116-3122,共7页
滚石灾害在工程施工过程中对施工人员、设备和构筑物具有较大的威胁,因此研究滚石的运动特性及其冲击力显得非常重要。基于刚体运动学原理建立滚石运动特性的计算方法,通过与数值仿真结果对比来验证其合理性,同时滚石的运动参数作为计... 滚石灾害在工程施工过程中对施工人员、设备和构筑物具有较大的威胁,因此研究滚石的运动特性及其冲击力显得非常重要。基于刚体运动学原理建立滚石运动特性的计算方法,通过与数值仿真结果对比来验证其合理性,同时滚石的运动参数作为计算其对构筑物冲击力的基础参数。在考虑滚石自转的基础上,基于冲量定理提出滚石冲击力的计算方法,并结合弹性力学理论解决计算中的撞击时间难以确定的问题。利用提出的方法对长河坝环境边坡的滚石运动特性及冲击力进行分析,计算结果表明:滚石运动过程最大弹跳高度可达25 m、最大平动速度和转动速度分别可达到57 m/s及350 rad/s,滚石运动受地形影响较大。结合运动参数分析结果和冲击力计算模型确定滚石对不同部位构筑物的冲击力数值,冲击力计算结果为构筑物位置的选择及灾害防治提供了一定的参考。 展开更多
关键词 边坡工程 高边坡 滚石 运动特性 碰撞 冲击力
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