隧道洞口落石防护分流式引导系统原位试验与数值分析EI北大核心CSCD

针对艰险山区隧道洞口落石防护的迫切需要,提出了一种分流式引导系统。开展了2组不同条件下的原位足尺冲击试验,通过高速影像采集与运动分析平台等进行了试验数据采集,并分析了分流式引导系统的分导性能。基于LS-DYNA软件,建立了分流式引导系统的非线性动力模型,反演分析了足尺试验,研究了落石分导效果及系统的耗能特征,并开展了落石群冲击下分流式引导系统分流能力的参数分析,研究参数包括横向倾角和纵向倾角。结果表明:系统工作可分为拦截和分流两个阶段,在两个阶段均形成了冲击力峰值,分流阶段冲击力峰值为拦截阶段冲击力峰值的64%;减压环耗能约占系统总耗能的50%;系统跨间横向支撑绳初始处于松弛状态下,试块离开系统时横向偏移距离达到了5.75 m,试块动能仅为初始冲击能量的15%,分流耗能效果明显;横向倾角在40°~45°区间,纵向倾角在20°左右时,系统能获得较好的分流效果。