考虑滚石转动效应的被动柔性防护系统设计方法

U417.1; 为揭示滚石转动动能对被动柔性防护网系统力学响应的影响程度,完善既有的设计和检测方法,基于LS-DYNA对被动柔性防护网结构建立了非线性动力数值模型,通过与足尺冲击试验对比,验证了数值模型参数的有效性.基于此,分析了转动动能比例系数λ对系统变形和内力响应的影响规律,提出了各构件内力峰值与λ之间的拟合关系式,并给出了考虑转动效应后各构件内力的设计修正系数ζ.研究结果表明,施加转动动能后,滚石最大竖向位移随着λ值增大而减小,滚石在水平方向上具有明显外滚趋势,上支撑绳变形明显增大;滚石冲击力和各构件的内力峰值随λ的变化规律皆可采用二次多项式表达,其中网片、钢柱、上支撑绳和拉锚绳的内力均...

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Published in防灾减灾工程学报 Vol. 44; no. 5; pp. 1030 - 1040
Main Authors 雷凡, 彭武, 胡阳, 程洋
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 江西省公路科研设计院有限公司,江西 南昌 330006%西南交通大学土木工程学院,四川 成都 610031 01.10.2024
Subjects
设计方法
passive safety net system
转动动能
design method
动态响应特征
dynamic response characteristics
柔性防护网
angular kinetic energy
数值模拟
numerical simulation
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ISSN1672-2132
DOI10.13409/j.cnki.jdpme.20230901005

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Summary:U417.1; 为揭示滚石转动动能对被动柔性防护网系统力学响应的影响程度,完善既有的设计和检测方法,基于LS-DYNA对被动柔性防护网结构建立了非线性动力数值模型,通过与足尺冲击试验对比,验证了数值模型参数的有效性.基于此,分析了转动动能比例系数λ对系统变形和内力响应的影响规律,提出了各构件内力峰值与λ之间的拟合关系式,并给出了考虑转动效应后各构件内力的设计修正系数ζ.研究结果表明,施加转动动能后,滚石最大竖向位移随着λ值增大而减小,滚石在水平方向上具有明显外滚趋势,上支撑绳变形明显增大;滚石冲击力和各构件的内力峰值随λ的变化规律皆可采用二次多项式表达,其中网片、钢柱、上支撑绳和拉锚绳的内力均呈现先增大再减小的趋势,当λ=0.2时达到最大值;随着λ值增大,耗能器耗能与网片耗能线性降低,同时滑移耗能与摩擦耗能线性增加.因此,滚石的转动效应会增大被动柔性防护系统中主要构件的冲击响应,设计时应充分考虑此不利影响.建议可按照既有规范中的内力放大系数赋予各构件安全储备,同时补充了钢柱的设计内力放大系数,建议取值1.3.
ISSN:1672-2132
DOI:10.13409/j.cnki.jdpme.20230901005