拉林铁路变坡面倾角崩塌落石对桥梁结构破坏作用的模拟分析与试验研究

• 作者: 吴红刚 牌立芳 王翔
• 来源期刊: 岩石力学与工程学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 工程地质 铁路桥梁工程 崩塌落石 Rocfall 物理模型试验 SPECTR 时程分析 反应谱特性
• 年，卷（期）: 2020,（8）
• 页码范围: 1622-1633
• 页数: 12页
• 分类号: P642
• 语种: 中文
• DOI: 10.13722/j.cnki.jrme.2020.0097

摘要

崩塌落石其性质结构复杂、作用因素多样,仍存在众多难题尚未解决,特别是铁路桥梁工程受崩塌落石冲击后的动力响应是当下尚未解决的关键难题之一.本文以拉林铁路某段桥梁工程典型工点为例,运用Rocfall仿真计算,着重就同一结构面不同坡面倾角岩体崩塌落石运动过程对桥梁结构破坏作用产生的平动速度、弹跳高度、总动能等进行动态变化分析,基于上述分析,结合模型试验加速度响应测试,利用SPECTR计算程序对其加速度、速度和位移动力反应谱特性进行分析评价.研究结果:(1)危岩落石运动方式主要与坡面倾角的大小有关,坡面倾角较大,落石从坡面以滚落运动为主;坡面倾角较小,落石从坡面以滑落运动为主.(2)危岩落石受到动摩擦力作用、恢复系数的影响,在每次撞击混凝土桥面的过程中速度都会呈非线性减小.(3)岩体崩塌落石对结构物撞击产生较大的短时加速度脉冲效应,当结构物基频相同时,落石从坡面运动的空间变化是引起振动特性响应差异显著的主要因素.(4)速度响应时程曲线近似呈“余弦”型,总体上表现出随着时间增加呈现非线性增减变化,且大角度坡面倾角其速度响应峰值略大于小角度坡面倾角,落石对结构物的撞击时间效应与坡面倾角相关,坡面倾角越大,触发时间效应越明显,受振有效持续时间越久.(5)阻尼比取值介于10％～20％时,反应谱曲线衰减幅度最为显著,介于30％～40％时,加速度反应谱曲线表现明显分异,设计宜鼓励增大桥梁的柔性抗冲击性能.上述研究成果,对于新建川藏铁路山区桥梁基础施工具有工程指导意义.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	吴红刚		69	213	8.0	11.0
2	王翔		8	52	4.0	7.0
3	牌立芳		5	1	1.0	1.0