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(yùn)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(jià)值。
　　 本文以高速鐵路或公路隧道上運(yùn)用較多的明洞結(jié)構(gòu)作為研究對象，通過分析落石的運(yùn)動特征和沖擊荷載的計(jì)算方法，采用數(shù)值模擬和模型試驗(yàn)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(yàn)?zāi)Ｐ徒Y(jié)構(gòu)的

2、影響，并結(jié)合具體的工程項(xiàng)目進(jìn)行模擬分析，為防落石明洞結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)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(gè)小球組成的立方體，坡面簡化成單面坡，運(yùn)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(yàn)所得的落石自由落體運(yùn)動沖擊力計(jì)算方法對比分析確定模型的有關(guān)計(jì)算參數(shù)。然后，根據(jù)確定的計(jì)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