抗碎屑流冲击工程防护研究取得进展

简介: 中国科学院成都山地灾害与环境研究所副研究员姜元俊等以保护山区公路的棚洞结构为研究对象,通过室内模型实验的方法,研究了碎屑流对棚洞的冲击机制以及利用碎石作为缓冲垫层的缓冲效应。

高强度降雨、地震都可能成为山体滑坡或崩塌发生的诱因。山体滑坡发生时伴随着大量粒径不相同的岩石碎屑,碎屑流体积大、速度快。这种强大的冲击力常常对碎屑流运动前方的结构物及人民生命财产造成毁灭性灾难。棚洞作为保护结构可保证山区道路安全和交通顺畅。为了能有效抵挡碎屑流冲击破坏,就需要对碎屑流冲击棚洞以及缓冲垫层的效应进行深入研究。近日,中国科学院成都山地灾害与环境研究所副研究员姜元俊等以保护山区公路的棚洞结构为研究对象,通过室内模型实验的方法,研究了碎屑流对棚洞的冲击机制以及利用碎石作为缓冲垫层的缓冲效应。

研究发现,没有缓冲层的棚洞所受的冲击力要大于有碎石缓冲层的情况。在没有碎石垫层的情况下,棚洞上的最大法向力和切向力分量作用在受冲击侧的拱脚位置,增加碎石垫层后,最大冲击力的值变小,并且最大法向力和切向力分量从受冲击侧的拱脚偏移大约30°至45°,这表明缓冲层不仅能减小冲击力的大小,还能改变其分布模式。力法是棚洞内力计算的有效方法,它可以快速计算冲击过程中每一时刻棚洞的内力。以冲击力作为输入对棚洞运用力法分析其结构内力,发现碎石垫层可以有效减少结构最大弯矩和最大剪力并增加最大轴力,增加了结构的安全性。同时根据冲击过程中能量的变化,发现颗粒粒径较细的碎石垫层耗散冲击能量的效果更好。这充分表明了碎石垫层在碎屑流冲击棚洞时发挥了显著的缓冲和耗能作用。

相关研究成果可应用于灾害防治与治理中。灾害发生时,可紧急安装一种没有碎石垫层的预制棚洞来避免山体滑坡和崩塌所造成的次生灾害。如果时间足够,还可以从棚洞周围环境中提取砾石,制作成一种由岩土材料构成的碎石垫层,能有效提高棚洞安全性。

相关成果发表在Rock Mechanics and Rock Engineering上。 该研究得到了中科院率先行动“百人计划”、国家自然科学基金青年基金、成都山地所“一三五”项目的支持。

image

成都山地所在抗碎屑流冲击工程防护研究中取得进展

原文发布时间为:2018-08-06
本文来自云栖社区合作伙伴“中科院之声”,了解相关信息可以关注“中科院之声

相关文章
|
3月前
|
云安全 存储 弹性计算
|
9月前
|
物联网 区块链 vr&ar
提升安卓应用性能的实用策略未来交织:新兴技术趋势与跨领域应用探索
【5月更文挑战第27天】 随着智能手机成为日常生活不可或缺的一部分,用户对移动应用的性能要求也日益提高。对于安卓开发者而言,优化应用性能是确保用户体验和市场竞争力的关键。本文将深入探讨提升安卓应用性能的有效策略,包括内存管理、UI渲染优化、多线程处理以及应用架构设计等关键技术点,并结合实际案例分析其实施过程与效果。通过这些策略,开发者可以显著减少应用卡顿、加快响应速度,并最终在激烈的市场竞争中占据有利地位。 【5月更文挑战第27天】 随着科技的迅猛发展,新兴技术如区块链、物联网(IoT)、虚拟现实(VR)等正逐渐渗透到社会的各个层面,重塑着商业模式、工作流程乃至日常生活。本文将深入探讨这些技
|
9月前
|
传感器 安全 数据处理
地下工程振动监测技术是一项重要的工程安全保障技术
地下工程振动监测技术是一项重要的工程安全保障技术。
地下工程振动监测技术是一项重要的工程安全保障技术
|
9月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 安全
F5以自适应机器人防御,助企业应对复杂攻击
F5以自适应机器人防御,助企业应对复杂攻击
86 0
|
云安全 人工智能 监控
阿里云智能抗D原理及实践
DDoS攻防已经从单纯的资源比拼演进成竞技battle。 攻击者为了绕过防御措施,伪装自己(CC攻击)、低频扫射、EDoS… 然而万变不离其宗,透过现象看本质,一定会发现那个伪装者。
485 0
|
边缘计算 城市大脑 人工智能
智慧城市当中的新型测试手段: 赛马机制、AB测试和混沌工程
随着智慧城市如火如荼地建设,城市管理的智能化程度越来越高,诸如城市大脑、边缘计算、数字孪生等新技术的融入,给城市管理者带来了新的工具,也为市民的生活带来了极大的便利。在城市智能化建设过程中,总不可或缺的涌现多种新技术新思路。这些用于城市治理领域的新技术、新思路,和互联网领域的新技术有着异曲同工之妙,为智慧城市的评测提供了有利的武器。
1358 2
为抵抗病毒感染,国内研究团队找到新型调控因子EGCG
据李涛表示,国际上许多大的制药集团和研究团队都在倾力寻找cGAS抑制剂。
902 0