公路邊坡被動(dòng)柔性防護(hù)系統(tǒng)立柱性能的數(shù)值分析.pdf

1、近幾年來(lái)，一種全新的SNS柔性防護(hù)技術(shù)在國(guó)內(nèi)水電站、礦山、鐵路、公路等各種工程現(xiàn)場(chǎng)的崩塌落石防護(hù)中得到了越來(lái)越多的認(rèn)可和應(yīng)用。國(guó)內(nèi)外至今，在邊坡災(zāi)害事件中，頻繁不斷發(fā)生下列現(xiàn)象，即被動(dòng)柔性防護(hù)系統(tǒng)在較大巖石沖擊下，或較大量的塌方襲擊鋼繩網(wǎng)時(shí)，鋼柱承受著巨大的外力而發(fā)生扭曲和彎曲變形，被動(dòng)柔性系統(tǒng)有效高度大大降低，嚴(yán)重削弱了被動(dòng)安全防護(hù)系統(tǒng)的防護(hù)能力。為此，必須更換鋼柱，于是必然產(chǎn)生繁重的系統(tǒng)修復(fù)作業(yè)和較大費(fèi)用的再開(kāi)支。這種致命弱點(diǎn)的暴露

2、，引起了各方面的關(guān)注。
　　本文針對(duì)在邊坡災(zāi)害事件中，公路邊坡柔性防護(hù)系統(tǒng)中普通鋼柱的變形破壞的特點(diǎn)，總結(jié)出鋼柱變形的共同特征和原因，在此基礎(chǔ)上，提出了新的鋼柱截面形式，即截面為中空方形與中空?qǐng)A形的鋼柱，在參考大量論文的前提下，通過(guò)ANSYS有限元分析的方法對(duì)三種鋼柱進(jìn)行了受力的對(duì)比分析，并進(jìn)行了計(jì)算的驗(yàn)證。為了更好的對(duì)比分析出三種鋼柱的性能差異，本文首先對(duì)三種鋼柱進(jìn)行了兩種受彎模式下的性能對(duì)比分析;其次對(duì)三種鋼柱進(jìn)行了受扭性能的

3、分析;最后針對(duì)鋼柱的破壞模式，又進(jìn)行了屈曲性能的對(duì)比分析。為了進(jìn)行驗(yàn)證，每一種分析的后面還配有手算的過(guò)程。兩種受彎模式的數(shù)據(jù)分析均表明，在相同的材料和外力作用下，普通鋼柱的最大位移以及最大應(yīng)力都要比中空方形與中空?qǐng)A形鋼柱的位移大得多;在自由扭轉(zhuǎn)的情況下，普通鋼柱截面的最大剪應(yīng)力也要比中空方形鋼柱與中空?qǐng)A形鋼柱大很多;另外，中空方形鋼柱與中空?qǐng)A形鋼柱的第一屈曲模態(tài)的臨界荷載則要比普通的工字鋼的要大?？傊?，在相同的用料的情況下，中空方形鋼柱