防落石冲击柔性被动拦截网试验与数值分析

针对目前柔性被动拦截网结构大量破坏的现状,开展原尺寸柔性被动拦截网落石冲击试验,研究系统整体的变形特征和传力机理,明确其3阶段的传力工作状态。采用显式动力算法,建立数值计算单元,模拟落石冲击整体结构的全过程,并与试验结果进行对比,二者结果吻合较好,表明该套数值计算方法的可行性;基于试验和数值仿真,得出系统变形、能量分布特点。在此基础上,开展多跨模型的数值仿真对比。分析结果表明:随着跨数增加,边跨的边界效应逐步降低,当采用5跨及以上模型作为等代模型时,位移和内力不需要修正;当采用3跨模型等代时,最大位移宜相应增大5%,冲击跨的上拉锚绳的拉力宜增大20%,端柱的上拉锚绳拉力宜减小30%。研究结果为今后柔性被动拦截网的设计提供理论基础。

被动柔性拦截网在长昆线某边坡防护工程中的应用

针对目前国内被动柔性拦截网应用中大量破坏的现状,结合新建沪昆线长昆段高速铁路沿线设置的防落石冲击的被动柔性拦截网实际工程,为保证所采用的RXI-200拦截网结构具有足够的抗落石冲击性能,开展了数值仿真模拟和足尺试验研究。采用数值仿真技术,模拟了落石冲击被动柔性拦截网的全过程,研究了该系统的变形特征和系统中的薄弱环节。基于数值仿真的结果,对系统提出了相应的改进建议。对改进后的结构,开展了原尺寸的落石冲击试验,系统成功拦截2000kJ能量的落石冲击。数值计算及试验研究结果表明:改进后的RXI-200被动柔性拦截网具有良好的变形能力和耗能能力,能达到预计的抗落石冲击能力。