落石冲击大跨度拱形明洞结构作用机理研究

论文摘要

研究目的:为探明落石冲击作用于拱形明洞结构荷载分布规律,确保明洞结构安全,本文以铁路双线双耳墙式明洞为研究对象,采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,通过改变落石质量、冲击速度和回填土厚度分析落石冲击力和落石冲击所在横、纵断面明洞结构受到的冲击压应力,提出计算落石冲击力、冲击压应力的方法。研究结论:（1）当回填土厚度从1 m增大至4 m时,落石冲击力没有明显变化,而落石冲击作用于明洞结构的最大压应力迅速减小,说明应以落石冲击压应力和回填土自重应力作为明洞结构设计依据;（2）落石冲击压应力随着距落石冲击点水平距离的增大而减小,近似成圆台形分布,其扩散角约为50°;（3）落石冲击力、冲击压应力随落石质量、冲击速度的增大而增大;（4）综合落石质量和冲击速度提出了以冲击能量计算落石冲击力和冲击压应力的方法;（5）本研究成果可为明洞设计提供参考。

论文目录

• 1 计算模型概况
•   1.1 问题描述
•   1.2 数值计算模型
• 2 计算结果及分析
•   2.1 回填土厚度影响
•     2.1.1 落石冲击力
•     2.1.2 冲击压应力
•     2.1.3 扩散角
•   2.2 冲击速度影响
•     2.2.1 落石冲击力
•     2.2.2 冲击压应力
•   2.3 落石质量影响
•     2.3.1 落石冲击力
•     2.3.2 冲击压应力
•   2.4 冲击能量影响
•     2.4.1 落石冲击力
•     2.4.2 冲击压应力
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 唐建辉,周晓军,蒋敦荣,王玉锁

关键词: 铁路隧道,落石,拱形明洞,冲击压应力,冲击力,数值模拟

来源: 铁道工程学报 2019年11期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 公路与水路运输

单位: 西南交通大学

基金: 中央高校基本科研业务费专项资金项目(2682015BR005EM),教育部“春晖计划项目”(Z2016167)

分类号: U451

页码: 62-66

总页数: 5

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