落石冲击作用下消能棚洞的结构动力破坏机制的中期报告.docx

落石冲击作用下消能棚洞的结构动力破坏机制的中期报告
落石冲击作用下消能棚洞的结构动力破坏机制的中期报告
一、研究目的
随着人们对于基础设施建设的要求逐年提高，消能棚洞作为针对山区陡峭地形的护岩措施，在山区公路建设中得到广泛应用。同时，作为消能棚洞的钢筋混凝土构造在不同程度上经常遭受落石等外力的冲击，因此需要对消能棚洞结构在落石冲击作用下的破坏机理进行深入研究。
本研究旨在通过分析落石冲击作用下消能棚洞的结构动力破坏机制，为消能棚洞的设计、建造和维护提供科学依据。
二、研究现状
钢筋混凝土构造物的受外力破坏机制一直是结构工程研究中的重要问题之一。目前对于钢筋混凝土构造物在地震、风、水流等自然灾害及人为因素下的动力响应和破坏机理已经有了较为深入的研究，但对于钢筋混凝土构造物在落石冲击作用下的结构动力响应和破坏机理的研究仍较少。目前，国内外对于钢筋混凝土的抗冲击性、抗爆炸性也正在逐步探索。
三、研究内容
本研究将建立钢筋混凝土消能棚洞的有限元模型，采用ANSYS有限元计算软件，通过模拟落石冲击作用下消能棚洞的结构动力响应，探究其破坏机理。
具体而言，本研究将开展以下方面工作：
1.收集钢筋混凝土消能棚洞落石冲击作用的实测数据，并分析有关数据，明确落石冲击作用下消能棚洞的承载能力和破坏模式。
2.建立钢筋混凝土消能棚洞的有限元模型，确定有限元模型的精度和可靠性。
3.通过落石实验模拟消能棚洞的服务状态，进行数值模拟计算，确定消能棚洞在落石冲击作用下的结构响应和破坏模式。
4.结合有关实测数据和数值模拟结果，明确落石冲击作用下消能棚洞的破坏机理，为消能棚洞的设计、建造和维护提供科学依据。
四、研究意义
本研究将明确消能棚洞在落石冲击作用下的结构动力响应和破坏机理，为消能棚洞的设计、建造和维护提供科学依据，有望有效提高消能棚洞的工程质量和安全性，保障山区公路和行人的安全。
同时，本研究将探究钢筋混凝土构造在落石冲击作用下的结构动力响应和破坏机理，为钢筋混凝土构造在自然灾害和人为因素下的耐久性提供科学依据，具有一定的理论和实际意义。
五、工作计划
1.研究前期（2021.06-2021.09）：收集数据资料、了解消能棚洞模型、钢筋混凝土消能棚洞的有限元模型建立。
2.研究中期（2021.10-2022.04）：进行数值模拟计算，分析消能棚洞结构在落石冲击作用下的响应变化与破坏机理。
3.研究后期（2022.05-2022.12）：根据实验数据和模拟结果进行分析、对比与验证，为建造者提供优化方案和施工指导。
六、参考文献
1.Zhang,Z.,Wang,Y.,Gaba,M.P.,2020.Studyontheinfluenceofgeometricalparametersonthedynamicresponsesofreinforcedconcretebeamunderimpactloads.JournalofBuildingEngineering.
2.Kwon,G.C.,Kim,S.K.,Lee,H.K.,Han,S.H.,2019.Experimentalandnumericalinvestigationonlateralresistanceofmonolithicsteel-concretecompositewallsunderimpactloads.JournalofBuildingEngineering.
3.赵亚辉,陈小江,张志涛.2008.落石冲击作用下混凝土结构动力响应研究.《钢筋混凝土》.