| 题名 | 泥石流作用下钢管混凝土桩林结构动力响应分析与试验研究 |
| 作者 | 王朋 |
| 答辩日期 | 2016 |
| 导师 | 王秀丽 |
| 关键词 | 冲击荷载 钢管混凝土 数值模拟 动力响应特征 冲击试验 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 泥石流是山区常见的一种自然灾害现象,在我国西南、西北和华北的一些山区均发育有泥石流,每年因泥石流造成的经济损失及人员伤亡均很大。泥石流不仅以惊人的动力作用给山区及河谷地貌造成不同程度的破坏,而且泥石流冲积扇还可将耕地演变成荒废的沙石滩地,对区域环境造成极大的不良影响,因此有效治理泥石流对实现减灾防灾意义重大。由文献可知,大块石的冲击作用是导致拦挡坝破坏的主要原因,然而,目前关于拦挡坝在冲击荷载作用下的动力响应特征研究较少,本文以新型拦挡结构钢管混凝土桩林为研究对象,采用理论分析、数值模拟和试验研究相结合的方法,展开对大块石冲击荷载作用下钢管混凝土桩林结构的动力性能分析,并提出合理有效的抗冲击措施。本文的主要工作包括以下几个方面:(1)采用显示有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,分别对两端无约束和受约束的钢管混凝土桩林结构进行数值模拟分析,钢材和混凝土的材料分别采用适用于冲击作用的Cowper-Symbols和Concrete-Damage本构模型方程,并阐述了桩林结构在冲击荷载作用下的数值模拟实现方法和结构动力响应分析方法。(2)以两端无约束和端部施加约束的钢管混凝土桩林结构为分析对象,通过改变冲击物的能量,根据结构的受力特点,研究在不同冲击能量作用下桩林结构的动力响应及破坏模式。并对不同冲击高度、冲击物质量及速度三个参数进行规律性研究,分析动力响应随各参数的变化规律,并得到最不利的加载点位置。(3)分别对端部无约束的桩林结构和端部施加约束的桩林结构进行试验研究,冲击试验在本课题组自行设计的冲击试验台上进行,通过动态位移传感器、加速度传感器及应变片得到冲击荷载作用下结构关键点的时程响应数据。并将试验数据与数值模拟数据进行对比,验证了桩林结构的破坏模式及数值分析的正确性。(4)分别对空库大石块撞击、空库泥浆冲击和满库状态下钢管混凝土桩林结构的响应进行分析,得到结构最不利的荷载工况及结构的薄弱部位,并提出相应的加强措施。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 91 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/91716]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王朋. 泥石流作用下钢管混凝土桩林结构动力响应分析与试验研究[D]. 2016. |
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