基于理论与LS-DYNA耗能减震棚洞结构研究

• 作者: 梅华 王星 夏永旭 董子文
• 来源期刊: 北京交通大学学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: 棚洞结构 落石冲击 理论计算 LS-DYNA
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 土木工程|Civil Engineering
• 页码范围: 115-122
• 页数: 8页
• 分类号: U458.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.11860/j.issn.1673-0291.20210056

摘要

落石灾害是我国三大地质灾害之一,现有棚洞结构一旦遭遇落石冲击便导致结构损坏、失效.为了更有效地进行落石冲击防护,基于落石冲击棚洞结构的几何关系,推导出棚洞顶板极限抵抗力与落石平均冲击应力计算式,考虑弗拉索夫板原理得到落石最大冲击应力.通过建立落石冲击棚洞结构的LS-DYNA计算模型,获得在不同冲击速度下顶板腹部正中单元的应力波动曲线.研究表明:以落石平均冲击应力判断棚洞结构安全与否会存在一定偏差;理论与数值模拟算法下棚洞顶板腹部正中单元的最大冲击应力计算结果相吻合;抗冲击力算法、极限抗拉应力算法下,棚洞顶板结构均会在12 m/s落石冲击速度下发生破坏.