被动柔性防护网受力机理试验研究与数值计算

摘要

针对落石被动柔性网防护结构系统,设计了新型大能量落石冲击试验台,进行了11组原尺寸被动柔性防护网落石冲击试验,研究了防护网系统的传力机理、破坏特征、计算单元理论和数值模拟技术.经试验结果分析,揭示了防护网系统3阶段传力的工作性态；指出了支撑索滑移、钢柱轴压-压弯屈曲失稳转换的传力机理,明确了导致防护网系统失效的关键因素；提出了被动柔性防护网系统索、网模拟的两阶段恢复力模型、减压环的三段非线性弹簧模型、钢柱底部的有限转动弹簧约束边界及落石冲击作用的等效荷载模型,初步搭建起被动柔性防护网系统的计算理论框架.对防护网进行了数值分析,与实测数据的对比表明了计算理论的正确性.