[发明专利]一种斜坡散粒体冲击拦挡结构试验方法

权利要求书

1.一种斜坡散粒体冲击拦挡结构试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：搭建散粒体冲击拦挡结构的实验装置，包括一个倾斜的滑槽，将拦挡结构固定设置在滑槽的最底部，并在拦挡结构上均匀安装若干冲击力传感器；

S2：选取不同形状的散粒体作为实验材料，散粒体的形状包括柱形散粒体、球形散粒体和方形散粒体；

S3：先取柱形散粒体从滑槽的上端倒入滑槽，使柱形散粒体在重力作用下沿着滑槽向下移动，冲击拦挡结构，散粒体在滑槽上倒入点的高度为h；

S4：采集拦挡结构上每个冲击力传感器所受到的冲击力F，并筛选出所有冲击力传感器中采集的最大冲击力F_max；

S5：将最大冲击力F_max所在的拦挡结构上的断面作为最大冲击力断面，并提取最大冲击力断面上包含的所有冲击力传感器采集的冲击力值F₁，F₂，···，F_n；

S6：计算最大冲击力断面上所受到的冲击力平均值F_A＝(F₁+F₂+···+F_n)/n，其中n为最大冲击力断面上布置的冲击力传感器数量；

S7：将冲击力平均值F_A作为柱形散粒体给予该拦挡结构的最大冲击力F_Amax，并在该拦挡结构上标记出最大冲击力断面所在的位置A；

S8：重复步骤S1-S7，更换一块新的拦挡结构，将步骤S3中柱形散粒体更换为球形散粒体，并确保倒入滑槽的高度为h，计算出球形散粒体冲击拦挡结构的最大冲击力F_Bmax，并在拦挡结构上标记出球形散粒体冲击拦挡结构所形成的最大冲击力断面的位置B；

S9：重复步骤S1-S7，更换一块新的拦挡结构，将步骤S3中柱形散粒体更换为方形散粒体，并确保在滑槽上倒入点的高度为h，计算出方形散粒体冲击拦挡结构的最大冲击力F_Cmax，并在拦挡结构上标记方形散粒体冲击拦挡结构所形成的最大冲击力断面的位置C；

S10：比较F_Amax、F_Bmax和F_Cmax的大小，分析不同形状的散粒体对该拦挡结构冲击的大小，对比位置A、位置B和位置C在该拦挡结构上的位置，分析不同形状的散粒体对该拦挡结构冲击的情况；

S11：计算F_Amax、F_Bmax和F_Cmax的平均值F_Z＝(F_Amax+F_Bmax+F_Cmax)/3，利用平均值F_Z计算自然山体产生的散粒体对该拦挡结构的冲击力F_e：F_e＝F_Z×L，L为拦挡结构的长度；

S12：根据该拦挡结构的力学参数计算抗冲击力f＝P/s，其中P为该拦挡结构的抗冲击强度，s为该拦挡结构的面积；

S13：将冲击力F_e和抗冲击力f作差，得到差值e＝F_Z-f，若e≤阈值，则判定该拦挡结构在自然山体发生散粒体滑坡时能承受冲击，若e＞阈值，则判定该拦挡结构在自然山体发生散粒体滑坡时不能承受冲击。

2.根据权利要求1所述的斜坡散粒体冲击拦挡结构试验方法，其特征在于，所述滑槽的底面铺设铁皮，所述滑槽的两侧面采用聚乙烯板材。

3.根据权利要求1所述的斜坡散粒体冲击拦挡结构试验方法，其特征在于，所述冲击力传感器为AFT-L4型压电石英力传感器。

4.根据权利要求1所述的斜坡散粒体冲击拦挡结构试验方法，其特征在于，所述柱形散粒体采用尺寸在10mm～26mm之间的柱形砾石颗粒，所述球形散粒体采用尺寸在18mm～30mm之间的球形砾石颗粒，所述方形散粒体采用尺寸在6mm～22mm之间的方形砾石颗粒。