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柔性防護系統防落石災害的設計理論 版權信息
- ISBN：9787030649867
- 條形碼：9787030649867 ; 978-7-03-064986-7
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
柔性防護系統防落石災害的設計理論 內容簡介
落石災害的防治無論在民用還是在軍事上都是很好關注的課題。柔性防護系統是一種新型的落石災害防治方法，它包括主動防護系統、被動防護系統和混合型防護系統等，目前在靠前外得到了越來越廣泛的應用。本專著從理論、試驗及數值分析三個方面系統地介紹了柔性防護系統防落石災害的研究成果，該成果是作者在國家科技支撐計劃、國家自然基金、重慶市重點自然基金和軍隊重點科研課題的資助下，歷近十年的研究取得的。對柔性防護系統在我國的工程應用有較好的參考價值。
柔性防護系統防落石災害的設計理論 目錄
目錄
第1章 緒論 1
1.1 研究背景和意義 1
1.2 落石災害的防治措施 2
1.2.1 落石災害的防治思路分析 2
1.2.2 傳統的落石災害防治措施 3
1.2.3 柔性防護技術介紹 4
1.3 柔性防護系統的研究概況及有待進一步研究的問題 8
1.3.1 主動防護系統研究概況 8
1.3.2 主動防護系統有待進一步研究的問題 9
1.3.3 被動防護系統研究概況 10
1.3.4 被動防護系統有待進一步研究的問題 12
1.3.5 引導式落石緩沖系統的研究概況 12
1.3.6 引導式落石緩沖系統有待進一步研究的問題 13
第2章 主動防護系統防落石災害的設計理論 14
2.1 標準主動防護系統的防護原理 16
2.2 **類標準主動防護系統中鋼絲繩網抗頂破力理論計算方法 17
2.2.1 單根網格繩在法線荷載作用下的理論計算方法 18
2.2.2 主動防護系統在法線荷載作用下的理論計算方法 19
2.2.3 算例分析 21
2.3 第二類標準主動防護系統在荷載作用下的試驗和數值分析 22
2.3.1 試驗方案及臺架的設計 24
2.3.2 試驗步驟及結果 26
2.3.3 防護單元法向集中荷載作用下的數值分析 28
2.3.4 常用網塊尺寸的防護單元法向集中荷載作用下的數值分析 31
2.3.5 常用網塊尺寸的防護單元法向均布荷載作用下的數值分析 34
2.3.6 工程中選用鋼絲繩網塊規格尺寸的依據 36
2.4 第二類標準主動防護系統中鋼絲繩錨桿力學性能的試驗研究 36
2.4.1 鋼絲繩錨桿長度的設計問題 37
2.4.2 試驗中錨桿的澆注 38
2.4.3 試驗中澆注用砂漿材料的性能檢測 39
2.4.4 試驗中錨桿加載方案的設計 40
2.4.5 試驗步驟 42
2.4.6 試驗現象及結果分析 42
2.4.7 錨桿在不同方位荷載作用下的力學分析 45
2.4.8 主動防護系統中鋼絲繩錨桿的設計指導原則 47
第3章 被動防護系統防落石災害的設計理論 49
3.1 ROCCO環形網的力學性能及耗能機理研究 50
3.1.1 ROCCO環形網耗能性能的理論、試驗及數值分析 50
3.1.2 單個ROCCO圓環對徑受拉荷載作用下力學性能的研究 51
3.1.3 單個ROCCO圓環耗能性能的試驗、數值和理論分析 55
3.1.4 環形網受落石沖擊作用模型的建立和數值分析方法的驗證 61
3.1.5 兩種不同組合形式的環形網在落石沖擊下的耗能性能對比分析 65
3.1.6 約束條件對環性網耗能性能的影響分析 68
3.2 TECCO網力學性能的試驗與數值模擬研究 72
3.2.1 TECCO網法向抗落石沖擊試驗 73
3.2.2 TECCO網法向抗落石沖擊數值模擬 77
3.2.3 TECCO網斜向抗落石沖擊試驗 86
3.2.4 TECCO網斜向抗落石沖擊數值模擬 90
第4章 引導式落石緩沖系統防落石災害的設計理論 96
4.1 引導式落石緩沖系統的模型試驗 96
4.1.1 引導式落石緩沖系統的模型試驗方案 96
4.1.2 引導式落石緩沖系統的防護網形態與落石運動軌跡分析 98
4.1.3 落石運動速度和能量分析 109
4.1.4 不同配重工況對落石運動速度的影響 109
4.1.5 不同落石質量對落石運動速度的影響 113
4.1.6 小結 113
4.2 引導式落石緩沖系統的數值建模及驗證 114
4.2.1 數值模型的建立 114
4.2.2 落石運動軌跡與防護網形態對比驗證 117
4.2.3 小結 121
4.3 引導式落石緩沖系統的參數化分析及設計理論初步研究 121
4.3.1 引導式落石緩沖系統的防護目的和變形模式 121
4.3.2 參數化分析 122
4.3.3 落石體積對防護效果的影響 122
4.3.4 落石質量對防護效果的影響 130
4.3.5 落石入射速率對防護效果的影響 134
4.3.6 落石沖擊高度對防護效果的影響 136
4.3.7 落石形狀對防護效果的影響 138
4.3.8 防護網圓環盤結圈數(自重)對防護效果的影響 141
4.3.9 防護網配重對變形模式的影響 143
4.3.10 引導式落石緩沖系統內部荷載傳遞規律 144
4.3.11 引導式落石緩沖系統的雙落石沖擊數值計算 146
4.3.12 小結 147
第5章 柔性防護系統中消能件的設計理論 148
5.1 柔性防護系統所用消能件的研究現狀 148
5.1.1 **類消能件 149
5.1.2 第二類消能件 149
5.2 圓形減壓環的靜動力特性分析和設計優化 153
5.2.1 減壓環在靜力作用下力學性能的試驗研究 153
5.2.2 減壓環在動力作用下的數值計算 155
5.2.3 有限元計算結果與試驗結果比較 157
5.2.4 鋁管套筒長度對減壓環耗能特性的影響分析 161
5.2.5 小結 162
5.3 U形消能件耗能性能的試驗研究、理論分析與數值計算 162
5.3.1 U形消能件的擬靜力試驗研究 163
5.3.2 U形消能件啟動力閾值計算 167
5.3.3 啟動力閾值的擬靜力試驗與理論結果對比 167
5.3.4 U形消能件在動荷載下的數值計算 168
5.3.5 小結 175
5.4 對稱式金屬管壓潰型消能件力學性能研究 176
5.4.1 對稱式金屬管壓潰型消能件力學性能的理論研究 177
5.4.2 對稱式金屬管壓潰型消能件力學性能的試驗研究 180
5.4.3 對稱式金屬管壓潰型消能件力學性能的數值模擬研究 190
5.4.4 對稱式金屬管壓潰型消能件設計準則 193
5.4.5 小結 194
參考文獻 196
第1章 緒論 1
1.1 研究背景和意義 1
1.2 落石災害的防治措施 2
1.2.1 落石災害的防治思路分析 2
1.2.2 傳統的落石災害防治措施 3
1.2.3 柔性防護技術介紹 4
1.3 柔性防護系統的研究概況及有待進一步研究的問題 8
1.3.1 主動防護系統研究概況 8
1.3.2 主動防護系統有待進一步研究的問題 9
1.3.3 被動防護系統研究概況 10
1.3.4 被動防護系統有待進一步研究的問題 12
1.3.5 引導式落石緩沖系統的研究概況 12
1.3.6 引導式落石緩沖系統有待進一步研究的問題 13
第2章 主動防護系統防落石災害的設計理論 14
2.1 標準主動防護系統的防護原理 16
2.2 **類標準主動防護系統中鋼絲繩網抗頂破力理論計算方法 17
2.2.1 單根網格繩在法線荷載作用下的理論計算方法 18
2.2.2 主動防護系統在法線荷載作用下的理論計算方法 19
2.2.3 算例分析 21
2.3 第二類標準主動防護系統在荷載作用下的試驗和數值分析 22
2.3.1 試驗方案及臺架的設計 24
2.3.2 試驗步驟及結果 26
2.3.3 防護單元法向集中荷載作用下的數值分析 28
2.3.4 常用網塊尺寸的防護單元法向集中荷載作用下的數值分析 31
2.3.5 常用網塊尺寸的防護單元法向均布荷載作用下的數值分析 34
2.3.6 工程中選用鋼絲繩網塊規格尺寸的依據 36
2.4 第二類標準主動防護系統中鋼絲繩錨桿力學性能的試驗研究 36
2.4.1 鋼絲繩錨桿長度的設計問題 37
2.4.2 試驗中錨桿的澆注 38
2.4.3 試驗中澆注用砂漿材料的性能檢測 39
2.4.4 試驗中錨桿加載方案的設計 40
2.4.5 試驗步驟 42
2.4.6 試驗現象及結果分析 42
2.4.7 錨桿在不同方位荷載作用下的力學分析 45
2.4.8 主動防護系統中鋼絲繩錨桿的設計指導原則 47
第3章 被動防護系統防落石災害的設計理論 49
3.1 ROCCO環形網的力學性能及耗能機理研究 50
3.1.1 ROCCO環形網耗能性能的理論、試驗及數值分析 50
3.1.2 單個ROCCO圓環對徑受拉荷載作用下力學性能的研究 51
3.1.3 單個ROCCO圓環耗能性能的試驗、數值和理論分析 55
3.1.4 環形網受落石沖擊作用模型的建立和數值分析方法的驗證 61
3.1.5 兩種不同組合形式的環形網在落石沖擊下的耗能性能對比分析 65
3.1.6 約束條件對環性網耗能性能的影響分析 68
3.2 TECCO網力學性能的試驗與數值模擬研究 72
3.2.1 TECCO網法向抗落石沖擊試驗 73
3.2.2 TECCO網法向抗落石沖擊數值模擬 77
3.2.3 TECCO網斜向抗落石沖擊試驗 86
3.2.4 TECCO網斜向抗落石沖擊數值模擬 90
第4章 引導式落石緩沖系統防落石災害的設計理論 96
4.1 引導式落石緩沖系統的模型試驗 96
4.1.1 引導式落石緩沖系統的模型試驗方案 96
4.1.2 引導式落石緩沖系統的防護網形態與落石運動軌跡分析 98
4.1.3 落石運動速度和能量分析 109
4.1.4 不同配重工況對落石運動速度的影響 109
4.1.5 不同落石質量對落石運動速度的影響 113
4.1.6 小結 113
4.2 引導式落石緩沖系統的數值建模及驗證 114
4.2.1 數值模型的建立 114
4.2.2 落石運動軌跡與防護網形態對比驗證 117
4.2.3 小結 121
4.3 引導式落石緩沖系統的參數化分析及設計理論初步研究 121
4.3.1 引導式落石緩沖系統的防護目的和變形模式 121
4.3.2 參數化分析 122
4.3.3 落石體積對防護效果的影響 122
4.3.4 落石質量對防護效果的影響 130
4.3.5 落石入射速率對防護效果的影響 134
4.3.6 落石沖擊高度對防護效果的影響 136
4.3.7 落石形狀對防護效果的影響 138
4.3.8 防護網圓環盤結圈數(自重)對防護效果的影響 141
4.3.9 防護網配重對變形模式的影響 143
4.3.10 引導式落石緩沖系統內部荷載傳遞規律 144
4.3.11 引導式落石緩沖系統的雙落石沖擊數值計算 146
4.3.12 小結 147
第5章 柔性防護系統中消能件的設計理論 148
5.1 柔性防護系統所用消能件的研究現狀 148
5.1.1 **類消能件 149
5.1.2 第二類消能件 149
5.2 圓形減壓環的靜動力特性分析和設計優化 153
5.2.1 減壓環在靜力作用下力學性能的試驗研究 153
5.2.2 減壓環在動力作用下的數值計算 155
5.2.3 有限元計算結果與試驗結果比較 157
5.2.4 鋁管套筒長度對減壓環耗能特性的影響分析 161
5.2.5 小結 162
5.3 U形消能件耗能性能的試驗研究、理論分析與數值計算 162
5.3.1 U形消能件的擬靜力試驗研究 163
5.3.2 U形消能件啟動力閾值計算 167
5.3.3 啟動力閾值的擬靜力試驗與理論結果對比 167
5.3.4 U形消能件在動荷載下的數值計算 168
5.3.5 小結 175
5.4 對稱式金屬管壓潰型消能件力學性能研究 176
5.4.1 對稱式金屬管壓潰型消能件力學性能的理論研究 177
5.4.2 對稱式金屬管壓潰型消能件力學性能的試驗研究 180
5.4.3 對稱式金屬管壓潰型消能件力學性能的數值模擬研究 190
5.4.4 對稱式金屬管壓潰型消能件設計準則 193
5.4.5 小結 194
參考文獻 196
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