[發明專利]水下滾石沖擊力的計算方法

在審

• 申請號: 201610059192.2
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105590030A
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 余斌;易偉
• 申請（專利權）人: 成都理工大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G01L5/00
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 董芙蓉

技術領域

本發明屬于崩塌、落石防治工程、水利工程領域，涉及水下滾石的沖擊力的 計算方法。

背景技術

崩塌、落石是一種發生在山區或公路邊坡的自然現象。崩塌、落石發生后， 巨大的石塊滾落到河中，對建在水中的橋墩等都會造成極大的破壞。

目前國內外對滾石的沖擊力計算研究主要集中在地面。對水下滾石沖擊力研 究極少。因此一個室內研究且能在野外適用的水下計算沖擊力模型顯得非常重要， 這也是崩塌和落石的防治工程設計必不可少的。

發明內容

針對上述技術問題，本發明提供一種水下滾石的沖擊力的計算方法，為一 種量綱和諧、計算結果準確的水下滾石沖擊力的計算方法。

具體技術方案為：

水下滾石的沖擊力的計算方法：

F＝0.212(Em²V⁴)^1/3sin^0.5θ(1)

式中：

F——滾石沖擊力，N；

m——滾石質量，kg；

V——滾石運動速度，m/s；

θ——滾石運動方向與被沖擊物的平面夾角，單位°；

E——綜合彈性模量，

E₁——滾石彈性模量，Pa；

E₂——水流中被沖擊物彈性模量，Pa。

本發明提供的水下滾石的沖擊力的計算方法，開創性的建立了水下滾石沖擊 力的計算模型，對于崩塌、落石在水中的防災減災具有更高的防災適用性；對于 水下滾石沖擊力的計算考慮了量綱和諧這一基本原理，因此計算方法適用于野外 大尺度的實際計算。

附圖說明

圖1為實施例試驗數據分析結果。

具體實施方式

結合實施例說明本發明的具體實施方式。

在實驗室用不同體積的清水從不同位置倒下，使撞擊物體在淹沒的情況下， 以不同的速度撞擊被撞物體。重復多次實驗。通過多組實驗，數據整理得到如圖 1所示，其中F為實驗值，F1＝(Em²V⁴)^1/3，最終得到其系數為一個常數，其C＝0.212， 驗證本發明提供的計算公式可行。