被动防护网系统强冲击作用下的传力破坏机制

摘要

为了研究被动防护网系统在落石冲击作用下的抗冲击力学行为,基于实际工程调查,进行了系统破坏特征的统计与研究,结合现行各国技术现状,分析了关键结构部件的破坏机理,构建了相应的力学模型,开展了750kJ～5000kJ共计5组系统足尺模型冲击试验,针对系统破坏机理、传力变形、耗能原理进行了研究,揭示了系统的破坏演化机制与破坏模式.研究表明:系统的冲击力学行为具有三阶段特征,第二阶段与第三阶段构成了系统的主要耗能机制并对结构整体抗力产生决定性影响;系统结构具有明显的自适应变刚度特征,且该特征与三阶段受力演化过程相互制约;系统的支撑结构、绳索与耗能器布置均是制约系统结构破坏的主要因素,不恰当的配置可导致支撑柱屈曲、绳索破断等现象;提出了新型高性能被动防护网体系,研究表明该体系具备较高的落石拦截能力.研究结果可为被动防护网系统的结构设计提供理论指导.