굴러오는 암석 충격 하 골조 구조 주택의 동적 성능 시험 연구

LIU Huan ,  

FAN Xiaoyi ,  

XIA Guiping ,  

HE Anjiang ,  

CHEN Jiaqing ,  

摘要

굴러오는 암석 충격 하에서 골조 구조 주택의 동적 반응, 파괴 메커니즘 및 충격 저항 성능을 연구하기 위해 자체 설계한 슬라이드 트랙 시험 장치를 기반으로 9가지 다른 조건에서 골조 구조 주택 모델의 시험 연구를 수행하였다. 시험은 굴러오는 암석 질량, 시작 높이, 충격 기둥 수 및 경사면 하단 거리의 4가지 주요 인자를 고려하였으며, 정교한 시험 설계 방법을 사용하여 구조 파괴 형태, 최대 충격력 및 최대 가속도를 평가 지표로 다요인 결합 효과와 민감도를 체계적으로 분석하였다. 결과는 골조 구조 주택의 파괴 형태가 '재료-부재-전체' 다중 스케일 진화 특성을 나타내며, 미세 파괴, 경미한 파괴, 중간 파괴, 심각한 파괴 및 완전 파괴의 5단계로 구분할 수 있음을 보여주었으며, 충격 기둥 수가 구조 전체 안정성에 가장 민감한 인자임을 확인하였다; 동적 반응 분석은 충격 에너지가 국부적 펄스에서 전체 관성으로 전달되는 소산 메커니즘을 밝혀냈으며, 충격 기둥의 최대 가속도와 충격력은 각각 9.91~25.42 m/s² 및 178.95~565.24 N 범위에 있었다; 이론 모델을 통해 얻은 충격력 경험식을 누성 에너지 저감 계수를 도입해 수정하였으며, 수정된 경험식 계산값과 실험 측정 충격력의 오차는 -9.98%~13.50%였다.

关键词

골조 구조 주택; 굴러오는 암석 충격; 동적 성능; 최대 충격력; 최대 가속도

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