落石冲击作用下不同连接方式被动防护网的受力分析

刘成清，陈林雅，齐　欣

(西南交通大学 土木工程学院，四川 成都　610031)

被动防护网研发于20世纪50年代，90年代中期引入我国。因其能对各类斜坡崩塌落石、风化剥落和雪崩等灾害起到良好的防护作用，在国内外得到了广泛的应用[1-7]，如图1所示。被动防护网结构施工方便，布置灵活，能较好地适应各种复杂地形条件，在适用性、安全性、经济性和环保性等方面具有显著的优越性。因此，考虑被动防护网在落石冲击作用下的受力特性，使其充分发挥耗能作用，实现整体结构设计与构件之间的优化配置具有现实意义。

图1　被动防护网工程

鉴于防护网整体结构试验的场所和测试条件限制，获得试验数据有限，目前国内外多采用数值模拟方法研究被动防护网的受力性能。Cazzani等[8]模拟了落石撞击被动防护网过程，建议使用新的评价参数以更精确地描述被动防护网在落石冲击下的受力行为。Gentilini等[9]模拟研究了三维模型石块对系统性能的影响。del Coz Díaz等[10]考虑材料非线性、几何非线性、摩擦接触及失效准则等因素，进行了被动防护网中减压环的显式非线性分析及受力行为研究，采用试验方法验证了数值结果的准确性。汪敏等[11-12]先后研究了被动防护网减压环和锚杆的受力性能。由于上述研究均针对局部构件，不能完全反映被动防护网的整体受力性能。孙波[13]和周晓宇等[14]数值模拟了落石冲击被动防护网过程，但未考虑被动防护网中减压环的影响。

随着我国交通建设的快速发展以及落石灾害的频繁发生，被动防护网的应用愈加广泛。……