陈 剑，王全才，陈颖骐，李 俊

(1.山地灾害与地表过程重点实验室(中国科学院)，成都610041； 2.中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所，成都610041；3.中国科学院大学，北京100049)

基于Hertz理论的泥石流大块石冲击力修正计算

陈 剑1,2,3，王全才1,2，陈颖骐1,2,3，李 俊1,2,3

(1.山地灾害与地表过程重点实验室(中国科学院)，成都610041； 2.中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所，成都610041；3.中国科学院大学，北京100049)

为合理确定泥石流块石对构筑物的冲击力，以Hertz接触理论和结构力学为基础，建立泥石流大块石对桥梁的冲击模型，量化冲击系统中对象的材料特性、相对尺寸大小及结构变位对冲击力的影响，导出泥石流大块石冲击力修正计算公式.结果表明：材料修正系数在0.20～0.45之间，其值与材料屈服强度Y成正比，与冲击系统的等效模量E呈反相关关系；球径比修正系数随构筑物尺寸的增大先迅速增大而后平稳增长；结构变位修正系数受墩顶约束及冲击位置双重影响.将提出的计算方法应用于登基沟泥石流大块石对桥墩的冲击力计算，结果仅为Hertz弹性碰撞理论的6.7%，冲击力-冲击速度关系曲线平缓，与工程实践估值结果基本一致.

泥石流；大块石冲击力；Hertz接触力学；结构变位；修正因子

泥石流是我国最主要的地质灾害之一，修建在泥石流高发区的铁路和公路桥梁，在建设运营过程中都面临艰巨的泥石流防治任务[1-2].泥石流对桥梁的危害方式主要包括冲击、冲刷和淤埋，尤以大块石对桥梁的……