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以Hertz接觸理論為基礎,考慮結(jié)構(gòu)的彈塑性特性,給出泥石流大塊石沖擊力的計算方法。采用Thornton假設,即材料為理想彈塑性體,對Hertz接觸理論進行彈塑性修正,推導考慮材料塑性的接觸壓力計算公式。為模擬泥石流大塊石對構(gòu)筑物的沖擊,將構(gòu)筑物假設成靜止不動的平面,將大塊石簡化為以某速度運動的質(zhì)點,建立基于修正Hertz接觸理論的計算模型。計算結(jié)果表明,泥石流大塊石在很小的沖擊速度(小于1m/s)下就可能導致混凝土材料沖擊接觸面上產(chǎn)生塑性變形?？紤]結(jié)構(gòu)彈塑性特性后,沖擊壓力計算結(jié)果小于彈性沖擊壓力,更符合實際情況。
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我國山地泥石流活動頻繁,建筑物防護是山區(qū)城鎮(zhèn)建設及泥石流堆積扇開發(fā)利用中必須解決的問題,有效模擬泥石流沖擊力,研究建筑物在泥石流沖擊力作用下的動態(tài)響應有助于防災工程設計。以云南東川蔣家溝為研究區(qū)域,利用實際觀測數(shù)據(jù)和對泥石流破壞現(xiàn)場調(diào)查分析的結(jié)果,對粘性泥石流沖擊力進行理論模擬,研究磚砌體建筑在受到泥石流沖擊力作用下的受力形式及破壞形態(tài);在此基礎上,進行了磚砌體結(jié)構(gòu)墻體模型試件的破壞性實驗,現(xiàn)場觀測試件在沖擊力作用下的破壞形態(tài)和歷程,采集其動態(tài)位移及主振頻率數(shù)據(jù),得出結(jié)構(gòu)開裂沖量。
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