柔性棚洞在落石冲击作用下的数值分析

由于试验测试手段的限制, 通过试验无法测试得到柔性棚洞在落石冲击作用下的各种动力响应及能量吸收特性, 为此开展了柔性棚洞在落石冲击作用下的数值模拟研究。基于试验结论、理论分析和合理假设的基础上, 建立了柔性棚洞的数值模型。为验证数值模型及数值计算方法的可靠性, 从落石冲击作用时间、环形网下降的位移、横向拉索和环向支撑绳上最大荷载、柔性棚洞的变形特征以及钢拱架应变时程曲线5个方面, 对数值计算结果和试验结果进行了对比研究, 结果表明：所采用的数值模型和数值计算方法能够较好地预测柔性棚洞在落石冲击作用下的各种动力响应特性, 为后续深入研究提供了可靠的方法。     

三开间单跨柔性棚洞在落石冲击作用下的试验研究

为克服钢筋混凝土结构式棚洞施工难度大,费用高等不足,满足快速抢修抢建要求,提出一种由型钢拱架和金属网组成的柔性棚洞。由于三开间单跨柔性棚洞的传载耗能特点与单开间单跨柔性棚洞存在区别,为此在现有单开间单跨柔性棚洞研究的基础上,提出三开间单跨柔性棚洞的设计方案,制作1∶1试验模型,并进行了25kJ、50kJ、100kJ和250kJ的落石冲击试验。宏观试验现象表明：①当落石能量在100kJ范围内时,柔性棚洞能够成功的对其进行拦截,而不需要对结构进行维护;②当落石能量在250kJ时,柔性棚洞在成功对其进行拦截的情况下,仅需要经过简单的维护即可继续投入使用;③柔性棚洞内的净空满足安全要求。此外,采用应变片、荷载传感器和高速摄像机等对落石冲击过程和柔性棚洞中钢拱架的动力反应进行了测试,综合试验测试数据,对柔性棚洞的变形特点、传载耗能机理和破坏特点进行了分析,指出了柔性棚洞中易发生破坏的薄弱部位,提出了下一步柔性棚洞的改进措施。     

减压环耗能性能的静力试验及动力有限元分析

摘 要：被动柔性防护系统中采用的减压环由钢管及铝管套筒组成,应用中将钢丝绳穿过钢管连接在防护系统的支撑绳及拉锚绳上,起到吸收能量和缓冲冲击荷载的作用。根据被动防护系统中减压环的工作状态,将减压环的受力形式简化为一端固定,另一端受荷载作用,并进行了静力试验和动力有限元分析。在较低的冲击荷载作用下,数值计算结果与试验结果较吻合,随着冲击荷载速度的增大,启动荷载逐渐增大,减压环耗能能力有一定的提高。另外,采用数值计算方法研究了减压环中的铝管套筒长度对耗能性能及启动荷载的影响。结果表明：减压环在动力荷载作用下的耗能能力开始增大比较明显,后期耗能能力无明显增大,而启动荷载随着套筒长度的增大先减小而后增大,当铝管套筒在合适长度范围内时,减压环在动力荷载作用下理想吸能效率与静力试验结果较接近。     

边坡主动防护网力学性能的试验与数值分析

对主动防护网中由钢丝绳网及缝合绳组成的单个防护单元在法向集中荷载作用下的力学性能进行了试验研究,同时采用数值分析方法对防护单元进行了分析,并与试验结果进行了比较。研究结果表明:当未在角部缝合绳与钢丝绳网连接节点处设置绳卡时,由于防护单元角部缝合绳与钢丝绳网之间相互错动摩擦作用,引起角部钢丝绳网与缝合绳连接节点处最先发生破坏,影响了其整体性能;当在角部缝合绳与钢丝绳网连接节点处设置绳卡时,由于绳卡能在一定程度上限制缝合绳与钢丝绳之间的相互错动,试验得到的最大竖向承载力有一定的提高。此外,在试验开始阶段,防护单元存在一部分弹性变形前的非弹性变形,数值计算结果与试验结果存在一定的偏差,当扣除这部分影响时,数值计算结果与试验结果吻合好,数值分析方法能较好的预测防护单元在法向荷载作用下力学性能。     

断裂控制爆破原理及其现场应用

断裂控制爆破是一种新的周界控制爆破方法，用它取代预裂和光面爆破，可以获得更好的周界控制效果．其主要特征在于采用了切槽炮孔来使孔壁裂纹定位起裂，以及采用了低猛度炸药的减震装药来控制孔内压力和加强爆生气体的扩缝作用．本文简述了断裂控制爆破的基本原理，并着重介绍了用于巷道掘进的现场试验结果及其与其它爆破方法的比较．     

边坡柔性防护系统的典型工程应用

介绍柔性防护系统在国内边坡防护中的几个典型工程应用实例，包括迄今为止在国内已得到应用的各种柔性防护系统结构形式和柔性网类型，以此说明柔性防护系统的采用原则及其技术经济优势。     

柔性防护系统中钢丝绳锚杆性能试验研究

 在柔性防护系统中,钢丝绳锚杆受到的荷载作用方向与锚杆轴向存在一定的角度,而目前在钢丝绳锚杆的设计中,仅仅以轴向抗拔力作为设计依据,这并不能反映钢丝绳锚杆的实际工作状态。为此设计钢丝绳锚杆随不同方位荷载作用的试验,考察钢丝绳锚杆的孔径和荷载作用方位对其性能的影响,结果表明：在斜向荷载作用下,增大锚杆孔径或增大斜向荷载与锚杆水平方向夹角,能有效提高锚杆的性能,降低其在荷载作用下的位移。此外,当钢丝绳锚杆的锚固力由其自身能够承受的极限荷载确定时,需要局部加强鸡心环弯折部分的抗折能力,提高锚杆的整体受力性能。最后,提出柔性防护系统中钢丝绳锚杆的设计依据,供工程应用时参考。