山區(qū)橋梁所在的環(huán)境一般地形地貌復(fù)雜,地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā),滾石災(zāi)害和滑坡、崩塌等其它地質(zhì)災(zāi)害伴生的滾石沖擊對(duì)橋梁的破壞損傷影響較大。滾石災(zāi)害是在特定發(fā)育條件和觸發(fā)機(jī)制下形成的地質(zhì)災(zāi)害,具有多物源性、突發(fā)性、隨機(jī)性、群發(fā)性、周期性、空間偏移性等基本特征,難以預(yù)測(cè)且對(duì)山區(qū)道路、橋梁等地物及周邊人類活動(dòng)的損傷是破壞性的,容易造成人員傷亡和重大經(jīng)濟(jì)損失。隨著國(guó)家建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展,主要交通線路延伸至山區(qū),山區(qū)橋梁受到滾石災(zāi)害威脅的問(wèn)題也越來(lái)越突出。目前,許多學(xué)者已經(jīng)對(duì)山區(qū)橋梁在靜力荷載下的破壞有一定研究,對(duì)滾石災(zāi)害影響下全橋的損傷研究較少,且研究大多停留在數(shù)值模擬的階段,缺乏對(duì)橋梁工作環(huán)境的三維可視化模擬。本文分析了山區(qū)滾石災(zāi)害的形成因素和基本特征,調(diào)查總結(jié)了研究區(qū)潛在的滾石災(zāi)害特點(diǎn);利用ABAQUS有限元軟件建立了橋梁和滾石模型,擬定6種不同工況,對(duì)滾石碰撞橋梁的過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬,初步得到了橋梁受滾石沖擊作用后的動(dòng)力特性;在此基礎(chǔ)上,在3ds Max中建立橋梁的完好模型和滾石災(zāi)害破壞模型,收集研究區(qū)DEM數(shù)據(jù)和遙感數(shù)據(jù)并在ArcGIS的Arc Scene模塊中生成三維地形,導(dǎo)入橋梁三維模型后實(shí)現(xiàn)橋梁受滾... 

【文章來(lái)源】：重慶交通大學(xué)重慶市

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

滾石導(dǎo)致的交通癱瘓

8第二章山區(qū)滾石災(zāi)害特征分析2.1滾石運(yùn)動(dòng)的基本特征在一定條件作用下，單個(gè)石塊從地質(zhì)體表面失去穩(wěn)定性后以掉落、反彈、跳躍、滾動(dòng)或滑動(dòng)等一種或幾種運(yùn)動(dòng)方式沿著斜坡向下快速運(yùn)動(dòng)，最后停止在緩坡帶或障礙物的一種動(dòng)力演化過(guò)程，叫做滾石運(yùn)動(dòng)[30]。斜坡上的滾石運(yùn)動(dòng)狀態(tài)受到滾石形狀、斜坡坡度、坡面植被覆蓋情況以及滾石運(yùn)動(dòng)速度等各種各樣因素的影響。滾石的運(yùn)動(dòng)形式主要有滑動(dòng)、滾動(dòng)、飛落以及碰撞四種。圖2-3滾石運(yùn)動(dòng)方式2.1.1滾石的滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)滾石的滑動(dòng)是指滾石沿著坡面向下滑動(dòng)，并且在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不發(fā)生自身的轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)滾石為扁平狀，且整體斜坡較緩（一般小于30o），滾石失穩(wěn)后以某一平整面的形式掉落后與坡面相接觸，此時(shí)運(yùn)動(dòng)方式多為滑動(dòng)。或是當(dāng)帶有平面的滾石經(jīng)過(guò)一系列劇烈運(yùn)動(dòng)后，耗散大量能量后，在坡腳也會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)。一般情況下，滾石在滑動(dòng)過(guò)程中損失的能量較大，運(yùn)動(dòng)路程較短，運(yùn)動(dòng)至橋面或路面后速度也較小，因此滑動(dòng)的危害性較低。假設(shè)滾石是由靜止開始向下滑動(dòng)的，根據(jù)相關(guān)運(yùn)動(dòng)學(xué)原理可以得到滾石的最

12圖2-1地震導(dǎo)致的滾石災(zāi)害圖2-2人工爆破產(chǎn)生的石塊2.3滾石災(zāi)害的基本特征滾石災(zāi)害具有多物源性、突發(fā)性、隨機(jī)性、群發(fā)性、周期性、空間偏移性等基本特征[37]：（1）多物源性滾石災(zāi)害的多物源性是指滾石的來(lái)源豐富多樣，可能是邊坡地形條件導(dǎo)致的危石失穩(wěn)，或是伴隨著滑坡、崩塌、降雨、地震、泥石流等自然環(huán)境變化而產(chǎn)生。滾石源是滾石災(zāi)害的發(fā)育形成條件，而滾石的形成一般受到地形地貌、巖石特性、風(fēng)化構(gòu)造等綜合影響。（2）突發(fā)性滾石在自然應(yīng)力或外力的作用下，當(dāng)位移值超過(guò)臨界值時(shí)，就會(huì)突然發(fā)生運(yùn)動(dòng)。降雨、地震等自然現(xiàn)象所觸發(fā)的滾石運(yùn)動(dòng)難以預(yù)測(cè)，滾石失穩(wěn)的瞬間肉眼也無(wú)法察覺，且滾石運(yùn)動(dòng)速度較快，運(yùn)動(dòng)過(guò)程非常短暫，因此滾石運(yùn)動(dòng)通常具有突發(fā)性。（3）隨機(jī)性不同的作用因素和觸發(fā)條件對(duì)滾石的穩(wěn)定性、滾石運(yùn)動(dòng)的初速度、滾石運(yùn)動(dòng)方式等影響效果不同，從而導(dǎo)致滾石災(zāi)害的發(fā)生具有隨機(jī)性。例如，降雨、凍融循環(huán)和根劈作用對(duì)滾石的影響較為緩慢，滾石運(yùn)動(dòng)初速度較小；強(qiáng)震和爆破產(chǎn)生極大的拉應(yīng)力，使得滾石受拉后初始動(dòng)能增大直接向外拋出；滑坡、崩塌及泥石流誘發(fā)的滾石運(yùn)動(dòng)屬于伴生災(zāi)害，初始動(dòng)能與地質(zhì)災(zāi)害的規(guī)模大小和地質(zhì)條件相關(guān)。除此之外，滾石的穩(wěn)定性取決于土壤滲流、坡面沖刷、地震、人為干擾等外界因素和邊坡地質(zhì)特征、巖石結(jié)構(gòu)等內(nèi)部因素共同影響�；诓煌蛩氐淖饔眯Ч煌�，滾石運(yùn)動(dòng)軌跡難以預(yù)測(cè)，運(yùn)動(dòng)速度和沖擊能量也難以計(jì)算。（4）群發(fā)性一塊滾石運(yùn)動(dòng)后將帶動(dòng)多個(gè)滾石共同運(yùn)動(dòng)，即滾石運(yùn)動(dòng)具有群發(fā)性。特別是當(dāng)

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3242127