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摘要
强震触发崩塌滚石冲击耗能损伤是防护工程设计的重要指标。为探索冲击过程中滚石耗能损伤演化过程，采用热力学定律分析了冲击过程中能量的传递与耗散，通过定义冲击耗能损伤因子D、Dmax，建立了滚石冲击耗能损伤理论模型与适用模型。结合工程实例，反算极限冲击力对模型进行论证与分析，提出模型的推广应用。结果表明：滚石冲击耗能损伤过程满足热力学第一定律，能量主要贡献于防护工程弹塑性势能的积聚，Dmax受滚石质量、弹性模量、抛射初速度、最大冲击力、有效作用面积等的影响；最大冲击力持续增加，极限冲击耗能损伤因子增大，达到线性函数与抛物线函数图像交点C(1 031 kN,0.996 5)时曲线出现拐点。模型推广得到广义范围下的冲击耗能损伤演化函数曲线，冲击耗能损伤全过程在损伤响应、损伤线性、损伤渐进三个阶段的临界位置出现2次损伤拐点；随滚石质量增加，最大冲击力增大，极限冲击耗能损伤因子曲线先呈抛物线减小，再呈线性增加，最后呈抛物线逐渐增加直到无限趋近于1。从能量角度定量分析其损伤本质，对探究滚石运动过程能量耗散机制及防护工程的设计具有重要意义。
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单位地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室; 成都理工大学; 华杰工程咨询有限公司
