隧道洞口落石防护分流式引导系统原位试验与数值分析

作者：齐欣; 邓芊芊; 赵雷^*; 袁松; 李贞良; 王希宝; 余志祥

来源：振动与冲击, 2023, 42(17): 9-16.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2023.17.002

• 分流式引导系统
• 足尺试验
• 有限元模型
• 分导效果

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。

• 单位
  土木工程学院; 西南交通大学