被動柔性防護網(wǎng)中減壓環(huán)的力學(xué)性能及耗能作用研究.pdf

1、我國地理幅員遼闊，地形多變復(fù)雜，尤其是西部地區(qū)高山峽谷和崎嶇丘陵的特殊地貌極易誘發(fā)滑坡、崩塌落石、泥石流等自然災(zāi)害。為防治此類災(zāi)害，學(xué)者和工程師們提出了多種應(yīng)對措施和方法，其中，被動柔性防護網(wǎng)就是一種被廣泛使用的防護措施。然而，并不是所有工程技術(shù)人員對防護網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)成、特點、基本原理等方面有明確而系統(tǒng)的認(rèn)識，再加之其本身具有非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)行為，研究成果甚少。
　　由于被動柔性防護系統(tǒng)在沖擊作用下受力傳力特性的復(fù)雜性，為使被動柔性防

2、護系統(tǒng)在工程中更好的得到應(yīng)用，本文被動柔性防護網(wǎng)中的消能件——減壓環(huán)及整體結(jié)構(gòu)模型為研究對象，采用理論分析與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，對減壓環(huán)的力學(xué)性能及緩沖耗能作用等問題展開研究，主要包括以下工作:
　　(1)對減壓環(huán)在動荷載作用下的力學(xué)性能進行理論分析，研究其荷載——位移曲線的特點;對減壓環(huán)變形耗能原理進行分析，總結(jié)出影響減壓環(huán)耗能性能的主要因素，并通過結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法推導(dǎo)出減壓環(huán)中鋼管與鋁套筒預(yù)應(yīng)力近似計算的表達式。
　　(

3、2)通過有限元分析軟件ANSYS/LS-DYNA建立減壓環(huán)的有限元模型，研究在不同預(yù)應(yīng)力、鋁套筒長度、鋼管壁厚、鋼管管徑等情況下對減壓環(huán)的荷載——位移曲線及耗能性能的影響，在研究結(jié)果的基礎(chǔ)上對不同影響因素下減壓環(huán)荷載一位移曲線進行擬合，得出了荷載——位移曲線的近似公式，并提出一種減壓環(huán)的改進設(shè)計方案。
　　(3)以工程中實際的被動柔性防護網(wǎng)為研究對象，用過ANSYS/LS-DYNA軟件建立不含減壓環(huán)、含普通減壓環(huán)、含改進的減壓環(huán)的