落石沖擊混凝土板與緩沖層組合結構的動力響應

作者：吳建利,胡卸文,梅雪峰,許澤鵬,羅剛,韓玫

摘要：鋼筋混凝土(RC)板與一定厚度的土顆粒緩沖層組合結構被廣泛用于山區高位單體及群發性崩塌落石的防治,為研究此類防護結構在落石作用下的沖擊力衰減規律及RC板的破壞模式,開展了室外系列落石沖擊試驗。結果表明,增大緩沖層厚度能夠有效減小最大沖擊力,峰值加速度隨緩沖層厚度減小而增大,尤其在緩沖層厚度為0.1 m及0.2 m時,最大值急劇增大,峰值加速度與緩沖層厚度的變化滿足指數函數關系;根據量綱分析原理得到緩沖層最大沖擊深度與動能的平方成正比、與最大入射沖擊力成反比的計算公式,且與實測值較吻合;入射沖擊力在緩沖層內的衰減率隨緩沖層厚度的增加以指數函數遞增,在0.6 m緩沖層厚度下可使峰值沖擊力衰減70%左右;隨累積沖擊能級的增大,RC板經歷了彎曲起裂及擴展、次級彎曲裂紋和剪裂紋產生及跨中彎曲裂紋貫通的過程,試驗結束時RC板整體表現出典型的彎曲破壞特征。

發文機構：西南交通大學地球科學與環境工程學院 西南交通大學 山東理工大學建筑工程學院 西南交通大學數學學院

關鍵詞：落石沖擊試驗緩沖層衰減規律組合結構RC板破壞模式rockfall impact testcushion layerattenuation lawstructure combinationfailure mode of RC slab

分類號： P642.21[天文地球—工程地質學]