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《砖砌体建筑在泥石流冲击力作用下动态响应实验-山地学报》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、24卷第3期340~345页山地学报Vo.l24,No.3pp340~3452006年5月JOURNALOFMOUNTAINSCIENCEMay,2006文章编号:1008-2786-(2006)3-340-06砖砌体建筑在泥石流冲击力作用下动态响应实验1112张宇,韦方强,贾松伟,刘兵(1.中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所,四川成都610041;2.中科动态仪器公司,四川成都610041)摘要:我国山地泥石流活动频繁,建筑物防护是山区城镇建设及泥石流堆积扇开发利用中必须解决的问题,有效模拟泥石流冲击力,
2、研究建筑物在泥石流冲击力作用下的动态响应有助于防灾工程设计。以云南东川蒋家沟为研究区域,利用实际观测数据和对泥石流破坏现场调查分析的结果,对粘性泥石流冲击力进行理论模拟,研究砖砌体建筑在受到泥石流冲击力作用下的受力形式及破坏形态;在此基础上,进行了砖砌体结构墙体模型试件的破坏性实验,现场观测试件在冲击力作用下的破坏形态和历程,采集其动态位移及主振频率数据,得出结构开裂冲量。关键词:泥石流;冲击力;砖砌体结构;模拟中图分类号:P642.23文献标识码:A泥石流是山区特有的一种突发性自然灾害,具压力,以及大小石块撞击
3、力相互叠加的结果,是典型有发生突然、历时短暂、来势凶猛、大冲大淤、破坏力的泥石流冲击力波形。该波形可以说明泥石流阵流[1]极强的特点。一般地,泥石流冲击力是由泥石流的动力学特性,在流动中,冲击力表现为若干个三角浆体动压力和石块撞击力两部分构成,这两部分往形脉冲,而在断流时,呈平滑的矩形形状。砖砌体结往又相互叠加,即在浆体动压力上叠加着大小不同构建筑是中国山区城镇较为普遍采用的一种建筑形[2]的石块作用力,其破坏作用就更大。近年来,泥石式,在泥石流作用下的一般破坏形式为,底层面对泥流灾害频繁暴发,而山区建设发展迅速
4、,山区城镇建石流方向的承重墙体在平面外作用的冲击力作用下设及泥石流堆积扇开发利用中的泥石流防治问题愈发生弯曲破坏,其上部结构失去支撑而垮塌。由于显突出。大石块的作用有偶然性,本文仅对浆体动压力部分中国科学院东川泥石流观测研究站自1965年对砖混结构建筑墙体作用进行模拟计算和试验。以来,对著名的/泥石流的天然博物馆0蒋家沟进行了多年的观测和研究,积累了几千个单次泥石流的1试验方法实测资料。从观测资料看,蒋家沟粘性泥石流阵流最为活跃,活动历时占整个过程的70%左右。粘性1.1参数选择泥石流阵流,阵与阵之间有明显的断流
5、时间,而每阵根据实际观测研究,阵流具有明显的头部、身部的流动历时从几秒钟到数十秒钟不等,文献[2]根和尾部,俗称为/龙头0、/龙身0和/龙尾0,而泥石流据东川泥石流观测站实测的资料,把粘性泥石流冲龙头冲击建筑物造成的危害是非常突出的。根据魏击荷载概化成三类脉冲形式:锯齿型、矩形和尖峰鸿的试验研究,龙头开始冲击坝体时,龙头冲击力在型,而锯齿型波是流体均匀的动压力和不均匀的动沿坝高分布的每一相对高度区域,从下至上出现,历收稿日期(Receiveddate):2005-10-22;回收日期(Accepted):2006
6、-01-11。基金项目(Foundationitem):国家自然科学基金项目(40201009),国家自然科学基金重大研究项目(90202007),中国科学院成都山地灾害与环境研究所引进人才资助项目[NationalnaturalsciencefoundationofChina,No.40201009;NationalnaturalsciencefoundationofChina,No.90202007;SciencefoundationofIMHECAS]作者简介(Biography):张宇(1970-),女,
7、汉族,副研究员,博士,从事泥石流运动力学与山地灾害防治工程研究[ZhangYu(1970-),associateprofessor,doctor,specializedindynamicsofdebrisflowandmountainhazardscontrollingengineering]第3期张宇,等:砖砌体建筑在泥石流冲击力作用下动态响应实验341[3]时极短。目前泥石流的流速分布问题尚未得到解决,在实际观测中,把龙头看成整体的运动,测得的流速作为断面平均流速。因此,假定泥石流龙头以同一速度均匀作用在建筑
8、物上,即泥石流体对建筑物的冲击力是均匀的。根据中国科学院东川泥石流观测站的实际观测资料,蒋家沟粘性泥石流泥深一般在3.5m以下,其图2撞击物产生的三角脉冲形式冲击力中,泥深在2m以下的居多,流速一般在5~10m/s,Fig.2Adeltaimpulseofsteelball而流速与泥深一般正相关。冲击力传感器紧固在一块20cm@20cm的钢根据蒋家沟阵性泥石流的运动特征和
