發(fā)布時間：2020-12-28 10:19

　　被動防護系統(tǒng)技術(shù)常應(yīng)用于防治邊坡崩塌落石自然災(zāi)害,國內(nèi)外發(fā)生的邊坡自然災(zāi)害頻發(fā)不斷,被動柔性防護系統(tǒng)中鋼柱常常受到巨大外力而發(fā)生扭曲或彎曲,甚至鋼柱直接受到落石的碰撞破壞而導(dǎo)致被動防護系統(tǒng)直接破壞。為此鋼柱的力學(xué)性能和受沖擊性能好壞直接決定了邊坡被動柔性防護系統(tǒng)是否能夠很好起到作用。本文主要采用有限元軟件ABAQUS/CAE對不同截面鋼柱建立靜力學(xué)模型和使用ABAQUS/Explicit對不同截面鋼柱受到落石沖擊建立非線性動力學(xué)模型,并對其進行數(shù)值模擬分析,選出的最佳截面形式進行防撞能級標準制定,主要研究成果如下:(1)通過使用ABAQUS/Standard模塊對不同截面鋼柱進行靜力學(xué)模型建立,普通工字鋼柱的位移最大值和應(yīng)力最大值均高出中空方形鋼柱、中空八邊形鋼柱、中空十六邊形鋼柱、中空圓形鋼柱多倍;五種截面鋼柱當中,普通工字鋼柱在受到一對力偶的作用下扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力是最大;當正多邊形的邊數(shù)增加的時候截面扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力呈現(xiàn)出減小的趨勢;當截面為中空圓形鋼柱的時候扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力最大值達到最小;表明中空圓形鋼柱截面在抗扭變形能力上是五種截面中效果最好。(2)確定落石的運動方式主要分為五類,落石飛落、落石... 

【文章來源】：重慶交通大學(xué)重慶市

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 SNS防護系統(tǒng)簡介
        1.2.1 SNS主動防護技術(shù)
        1.2.2 SNS被動防護技術(shù)
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國外研究現(xiàn)狀
    1.4 主要研究內(nèi)容與技術(shù)路線
        1.4.1 主要研究內(nèi)容
        1.4.2 技術(shù)路線
第二章 ABAQUS/CAE簡介
    2.1 引言
    2.2 ABAQUS軟件簡介
        2.2.1 ABAQUS總體介紹
        2.2.2 ABAQUS主要模塊
    2.3 本文仿真模擬主要思路
        2.3.1 工作界面簡介
        2.3.2 ABAQUS操作流程具體規(guī)劃
    2.4 本章小結(jié)
第三章 SNS防護系統(tǒng)中不同截面鋼柱彎扭性能分析
    3.1 SNS防護系統(tǒng)鋼柱模型的基本情況
        3.1.1 幾何模型的提出
        3.1.2 柔性防護系統(tǒng)立柱模型各參數(shù)取值的確定
    3.2 五種不同截面鋼柱受彎性能模擬分析
        3.2.1 鋼柱一端固結(jié)一端受集中荷載作用下受彎性能分析
        3.2.2 鋼柱兩端固結(jié)中間受集中荷載作用下受彎性能分析
    3.3 五種不同截面鋼柱受扭性能模擬分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 邊坡落石運動模式和軌跡分析
    4.1 落石形成地質(zhì)條件
        4.1.1 地形地貌
        4.1.2 巖性結(jié)構(gòu)
        4.1.3 地質(zhì)構(gòu)造
        4.1.4 風(fēng)化卸荷
    4.2 落石誘發(fā)條件
        4.2.1 人類活動及工程
        4.2.2 動植物活動
        4.2.3 降雨及地下水因素
        4.2.4 冰凍-融化循環(huán)作用
        4.2.5 地震破壞作用
    4.3 落石的運動模式
        4.3.1 落石飛落
        4.3.2 落石滑落、碰撞彈跳及滾動
        4.3.3 落石飛落跳躍
    4.4 落石與鋼柱碰撞運動方式選擇及參數(shù)確定
    4.5 本章小結(jié)
第五章 鋼柱與落石碰撞的非線性動力仿真分析
    5.1 落石碰撞模型的建立
        5.1.1 落石碰撞鋼柱模型概況
        5.1.2 模型材料選擇及參數(shù)確定
        5.1.3 模型接觸設(shè)置及約束條件
    5.2 落石不同速度下鋼柱非線性動力仿真分析
        5.2.1 不同速度下鋼柱應(yīng)力情況分析
        5.2.2 不同速度下鋼柱中部位移情況分析
        5.2.3 不同速度下鋼柱能量分析
    5.3 落石不同質(zhì)量下鋼柱非線性動力仿真分析
        5.3.1 不同質(zhì)量下鋼柱應(yīng)力情況分析
        5.3.2 不同質(zhì)量下鋼柱中部位移情況分析
        5.3.3 不同質(zhì)量下鋼柱能量分析
    5.4 立柱防撞能級標準制定
        5.4.1 不同尺寸圓形鋼柱模型建立
        5.4.2 圓形鋼柱邊坡防撞能級標準制定
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
在學(xué)期間發(fā)表的論著及取得的科研成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于柔性防護網(wǎng)的落石防護設(shè)計[J]. 熊探宇,李秉展,封志軍,康波.  路基工程. 2016(05)
[2]減壓環(huán)在被動柔性防護網(wǎng)中的耗能作用研究[J]. 劉成清,田帥,陳馳,何廣杰,趙必大.  鐵道標準設(shè)計. 2016(09)
[3]柔性防護網(wǎng)在山體崩塌治理工程中的選型及應(yīng)用[J]. 姚萬森,尤夢潔,曹志平,劉博韜,劉飛,劉春雨.  市政技術(shù). 2015(01)
[4]SNS系統(tǒng)在公路工程建設(shè)中的應(yīng)用[J]. 宋碧宏,朱蔚蔚,李茹,李殿海,朱丹.  土木建筑與環(huán)境工程. 2012(S2)
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[6]落石沖擊力計算方法[J]. 葉四橋,陳洪凱,唐紅梅.  中國鐵道科學(xué). 2010(06)
[7]落石沖擊力計算方法的比較研究[J]. 葉四橋,陳洪凱,唐紅梅.  水文地質(zhì)工程地質(zhì). 2010(02)
[8]ABAQUS在超高層結(jié)構(gòu)動力彈塑性分析中的應(yīng)用[J]. 閻紅霞,楊慶山,張麗英.  震災(zāi)防御技術(shù). 2010(01)
[9]基于ABAQUS程序的結(jié)構(gòu)靜力和動力彈塑性分析[J]. 馮麗娟,尚曉江,徐自國.  工程抗震與加固改造. 2008(05)
[10]公路邊坡SNS柔性防護網(wǎng)技術(shù)[J]. 唐喜庚.  交通世界(建養(yǎng).機械). 2007(09)

博士論文
[1]柔性被動攔截網(wǎng)結(jié)構(gòu)力學(xué)性能研究[D]. 齊欣.西南交通大學(xué) 2014

碩士論文
[1]開孔位置對工字鋼梁腹板彈塑性屈曲性能研究[D]. 熊宇微.重慶交通大學(xué) 2016
[2]高陡邊坡落石作用對隧道棚洞的動力響應(yīng)及抗沖擊研究[D]. 王爽.西南交通大學(xué) 2015
[3]公路邊坡被動柔性防護系統(tǒng)立柱性能的數(shù)值分析[D]. 史朝輝.重慶交通大學(xué) 2014
[4]危巖落石與土體的相互作用研究[D]. 牛立飛.西南交通大學(xué) 2014
[5]薄壁圓環(huán)的彈塑性碰撞[D]. 李士龍.浙江大學(xué) 2013
[6]公路落石特征及柔性防護的試驗研究[D]. 閆姝音.東北林業(yè)大學(xué) 2013
[7]基于ABAQUS的冰雹撞擊有限元分析[D]. 陳星.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 2013
[8]基于船橋碰撞中橋墩模型的力學(xué)響應(yīng)研究[D]. 王雯珊.重慶交通大學(xué) 2012
[9]危巖落石被動防護數(shù)值仿真分析[D]. 劉運濤.西南交通大學(xué) 2011
[10]巖質(zhì)邊坡滾石運動特性及防護研究[D]. 朱彬.重慶大學(xué) 2010



本文編號：2943586