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题名珍珠棉颗粒土垫层与砂土垫层的力学性能比较
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作者
王星
涂鹏
黄帅
聂亚伟
胡朝霞
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机构
中交第二公路工程局有限公司
中交集团山区长大桥隧建设技术研发中心
湖南工学院土木与建筑工程学院
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出处
《深圳大学学报(理工版)》
北大核心
2025年第3期273-280,I0005,共9页
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基金
湖南省教育厅科学研究资助项目(22C0616)
中交第二公路工程局科技研发资助项目(GHTJ-07-QT-046)。
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文摘
为探究珍珠棉(expandable polyethylene,EPE)颗粒土缓冲垫层的耗能减震特性,构建1∶10几何相似比例的室内试验模型,进行EPE颗粒土垫层冲击试验.棚洞顶板上部分别铺设砂土和EPE颗粒土垫层,以5.52 kg铁球在0.8 m高度通过自由落体方式进行冲击,揭示两种垫层情况下棚洞结构的响应机制.结果表明,相较于砂土垫层工况,EPE颗粒土垫层工况的顶板腹部中心应力峰值降低了25.07%,立柱压应力降低了59.37%.分别构建与试验呈1∶1的光滑粒子流体动力学模型和有限元模型,数值计算结果表明:相较于砂土垫层工况,EPE颗粒土垫层工况的顶板中心应力降低了25.59%,顶板中心位移峰值降低了22.22%,立柱压应力降低了42.02%,加速度降低了21.84%.通过实际工程模拟结果得出,EPE颗粒垫层工况下顶板腹部中心应力峰值比砂土垫层工况降低了20.56%,落石加速度峰值降低了26.01%,EPE颗粒土垫层的缓冲减震效果明显.研究成果可为隧道洞口危岩防护结构设计提供理论支撑.
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关键词
结构工程
落石冲击
缓冲垫层
珍珠棉颗粒土
砂土垫层
模型试验
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Keywords
structural engineering
rockfall impact
buffer cushion layer
expandable polyethylene granular soil
sand cushion layer
model testing
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分类号
U458.3
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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