[發(fā)明專利]一種基于能級適配的柔性防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)靜力加載系數(shù)設(shè)計法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110173595.0
• 申請日: 2021-02-06
• 公開（公告）號: CN112883612B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙雷;廖林緒;余志祥;許滸;齊欣;張麗君;駱麗茹;金云濤
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/17;G06F119/14
• 代理公司: 北京大地智谷知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11957
• 代理人: 周文謙

1.一種基于能級適配的柔性防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)靜力加載系數(shù)設(shè)計法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：確定落石被動柔性防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)的沖擊力分布模式

根據(jù)落石被動柔性防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)的防護(hù)能級E_d確定沖擊力分布范圍；

根據(jù)落石被動柔性防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)的防護(hù)能級E_d確定沖擊力分布范圍內(nèi)沖擊力分布模式，即沖擊力在分布范圍內(nèi)不同位置的相對大小；

步驟二：建立計算模型

建立落石被動柔性防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)整體計算模型，定義柔性防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)的材料參數(shù)、截面尺寸和邊界條件；

步驟三：在計算模型中施加落石沖擊力并進(jìn)行靜力非線性計算

根據(jù)沖擊力分布模式，在計算模型中施加初始沖擊力F；

定義加載系數(shù)λ；

對落石被動柔性防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)模型施加F×λ荷載，并進(jìn)行荷載作用下的靜力非線性計算；

監(jiān)測不同荷載步條件下落石被動柔性防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)變能E_s，當(dāng)E_s≥E_d時，落石沖擊荷載施加完成；

步驟四：進(jìn)行落石被動柔性防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)件的內(nèi)力驗算

提取各部件的峰值內(nèi)力，進(jìn)行構(gòu)件驗算，當(dāng)未能滿足要求時，進(jìn)行系統(tǒng)配置調(diào)整；

步驟五：進(jìn)行落石被動柔性防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)造設(shè)計。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于能級適配的柔性防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)靜力加載系數(shù)設(shè)計法，其特征在于，根據(jù)防護(hù)能級E_d，確定整體沖擊試驗所要求的落錘特征尺寸L。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于能級適配的柔性防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)靜力加載系數(shù)設(shè)計法，其特征在于，在沖擊力分布范圍L×L區(qū)域內(nèi)，將其由中心區(qū)域向外依次劃分為不同的加載區(qū)Q₁～Q_n，初始沖擊力F以壓力荷載形式施加于加載區(qū)Q₁～Q_n。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于能級適配的柔性防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)靜力加載系數(shù)設(shè)計法，其特征在于，將沖擊力分布范圍L×L區(qū)域劃分為若干個l×l小方格，互不共邊的小方格為加載區(qū)，其中，l＝0.7d，d為防護(hù)網(wǎng)的網(wǎng)環(huán)直徑。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于能級適配的柔性防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)靜力加載系數(shù)設(shè)計法，其特征在于，與中心區(qū)域小方格共邊的4個小方格所占的區(qū)域為Q₁；與Q₁小方格處于對頂角位置并且相比于Q₁遠(yuǎn)離中心區(qū)域的小方格所占的區(qū)域為Q₂；……與Q_n-1小方格處于對頂角位置并且相比于Q_n-1遠(yuǎn)離中心區(qū)域的小方格所占的區(qū)域為Q_n。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于能級適配的柔性防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)靜力加載系數(shù)設(shè)計法，其特征在于，在建立落石被動柔性防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)整體計算模型前，需要假定落石被動柔性防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式以及初始配置。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6之一所述的一種基于能級適配的柔性防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)靜力加載系數(shù)設(shè)計法，其特征在于，系統(tǒng)的應(yīng)變能E_s包括網(wǎng)片(1)、鋼柱(2)、上支撐繩(3)、下支撐繩(4)、端支撐繩(5)、耗能器(6)、上拉錨繩(7)、側(cè)拉錨繩(8)變形所產(chǎn)生的應(yīng)變能。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7之一所述的一種基于能級適配的柔性防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)靜力加載系數(shù)設(shè)計法，其特征在于，加載完成后校核系統(tǒng)各部件內(nèi)力、變形是否滿足要求。