【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及柔性网冲击试验，尤其是涉及一种高能级柔性网的冲击试验检测系统。
技术介绍
1、随着经济的快速发展，交通基础建设不断向山区延伸，沿线的地质灾害极其发育，特别是高位超高位地质灾害，其高差大，能量高，灾害后果严重，严重威胁交通基础设施的运营安全，因此，亟需研究超高大能级柔性拦挡结构，并开发超高大能级柔性拦挡结构的抗冲击足尺智能化检测平台，是检测超高大能级柔性拦挡结构抗冲击性能的最有效的手段。
2、现有崩塌试验场主要存在以下几点问题：
3、①人工建造反力墙试验场地技术难度大，试验能级低且难以开展引导式试验；
4、人工建造反力墙的崩塌落石-防护结构抗冲击能力试验平台的建造方式较为简单，主要由反力墙和吊升装备组成。但是人工建造反力墙由于受制于人造高大坡面的技术难度及超高吊升装备，难以实现高能级的崩塌落石-防护结构抗冲击试验；同时，在目前的技术条件下，难以开展高陡边坡的引导式试验，功能局限非常明显。
5、②原位改造试验场地过度依赖天然地形，适宜的场地较少；
6、目前的大能量试验台多以原位建设方式为主。原位改造试验平台适用于坡面地质条件良好的山体，其优点在于能够借助山体高度从而减少人工反力墙的建设成本并减小起重设备高度，且易于结合实际坡面地质条件开展试验；但缺点是对自然地形要求较高。
7、通过对崩塌试验场进行分析，崩塌落石-防护结构抗冲击能力试验发展趋势分析如下：
8、①崩塌落石-防护结构抗冲击能力试验平台向更高能级、更高冲击速度试验能力发展；p>
9、目前，落石冲击试验场中试验能级较低，由于部分铁路沿线高位崩塌落石的普遍性，对高能级被动网存在大量需求，现有试验平台均不满足高性能柔性防护系统开发试验需求，因此需要建立更高能级、更高冲击速度的试验平台。
10、②具有引导式柔性防护系统测试的多功能冲击试验台；
11、目前由于试验平台规模限制有效性较差，需要建立具有引导式柔性防护系统测试的多功能冲击试验台，使其能够完成明（棚）洞、被动网及柔性防护网测试试验功能，实现功能齐全的落石冲击平台建设。
12、由于基础设施的快速发展，柔性防护网也广泛推广使用，目前也具有一些关于柔性防护网抗冲击试验的平台。如cn114878130a给出了一种信息化地灾动力防护综合试验平台，是由自然坡面改造而成，集直冲试验和斜冲试验于一体，可开展落石、泥石流、碎屑流等多种地质灾害体冲击防护系统测试试验，从而适应不同灾害和不同结构的冲击试验需求，但由于自然坡面受试验震动的影响，坡体自身稳定性，往往达不到试验设计的效果；恰恰由于其依赖自然坡面，导致其适用性较低；并且进行坡面试验时，其对于初始冲击荷载无法进行调节。
13、因此，如何设计一个冲击能量高、功能多样、适应能力强的高能级柔性网试验检测智能化平台，为攻克高位高陡危岩体防治、柔性防护网检测、基础理论研发和新技术开发的提供试验基础，是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术提供了一种高能级柔性网的冲击试验检测系统及方法，通过垂直冲击试验单元和斜坡冲击试验单元，可以作为开展高能级崩塌落石、桥梁防撞、泥石流等冲击、撞击和碰撞防护结构的检测、试验和研发基地。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种高能级柔性网的冲击试验检测系统，包括垂直冲击试验单元、斜坡冲击试验单元、冲击模拟单元和冲击监测单元；
3、垂直冲击试验单元包括竖直设置的重力墙，重力墙一侧用于固定柔性网；
4、斜坡冲击试验单元包括墙体斜坡，墙体斜坡与重力墙另一侧垂直设置，墙体斜坡的坡面用于固定柔性网；
5、冲击模拟单元包括冲击组件和提升组件，冲击组件设置于墙体斜坡的坡面上，并用于提供冲击物的冲击角度和冲击速度，提升组件靠近重力墙和墙体斜坡设置，并将冲击物起吊至预定位置后释放，以及将冲击物提放至冲击组件；
6、冲击监测单元用于监测柔性网的变形结果和内力变化结果；
7、其中，提升组件预定位置的高度不小于100m，冲击组件冲击角度为45°～70°，两者的冲击速度不小于35m/s。
8、优选的，在上述一种高能级柔性网的冲击试验检测系统的实施例中，墙体斜坡的坡面沿远离冲击模拟单元的方向朝下倾斜，墙体斜坡的坡面宽为4～6m，墙体斜坡的坡面与水平面的角度为30°～45°，坡面在水平面上的投影长度为40～60m。
9、优选的，在上述一种高能级柔性网的冲击试验检测系统的实施例中，重力墙和墙体斜坡分别通过第一固定结构和第二固定结构固定柔性网；
10、第一固定结构包括多个第一立柱和多个第一拉索，第一立柱垂直固定于重力墙上，所有第一立柱所在平面与水平面平行，相邻第一立柱的间距布置，该间距为4～6m，每个第一立柱至少固定一个第一拉索的一端，第一拉索的另一端固定于重力墙上；
11、第二固定结构包括多个第二立柱和多个第二拉索，第二立柱固定于墙体斜坡上，第二拉索一端与墙体斜坡固定，其中部分第二拉索的另一端与第二立柱固定，剩余部分第二拉索的另一端用于与柔性网固定。
12、优选的，在上述一种高能级柔性网的冲击试验检测系统的实施例中，冲击监测单元包括多个图像采集组件和多个拉力传感器，图像采集组件固定于重力墙和墙体斜坡的坡面上，以监测柔性网的变形结果，拉力传感器固定于第一拉索和第二拉索上，以监测柔性网的内力变化结果。
13、优选的，在上述一种高能级柔性网的冲击试验检测系统的实施例中，重力墙的宽度满足以下关系：
14、 b zlq≥ b bdw +b bdwg +b cgq +b fu；
15、式中， b zlq为重力墙的宽度， b bdw为重力墙上固定的柔性网最大宽度， b bdwg为柔性网外侧第一固定结构的宽度， b cgq为重力墙上图像采集组件的宽度， b fu为富余宽度，1m≤ b fu≤5m；
16、重力墙的高度满足以下关系：
17、 h zlq≥ h bhc 本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高能级柔性网的冲击试验检测系统，其特征在于：包括垂直冲击试验单元、斜坡冲击试验单元、冲击模拟单元和冲击监测单元；
2.根据权利要求1所述的一种高能级柔性网的冲击试验检测系统，其特征在于：所述墙体斜坡的坡面沿远离冲击模拟单元的方向朝下倾斜，墙体斜坡的坡面宽为4～6m，墙体斜坡的坡面与水平面的角度为30°～45°，坡面在水平面上的投影长度为40～60m。
3.根据权利要求2所述的一种高能级柔性网的冲击试验检测系统，其特征在于：重力墙和墙体斜坡分别通过第一固定结构和第二固定结构固定柔性网；
4.根据权利要求3所述的一种高能级柔性网的冲击试验检测系统，其特征在于：冲击监测单元包括多个图像采集组件和多个拉力传感器，图像采集组件固定于重力墙和墙体斜坡的坡面上，以监测柔性网的变形结果，拉力传感器固定于第一拉索和第二拉索上，以监测柔性网的内力变化结果。
5.根据权利要求4所述的一种高能级柔性网的冲击试验检测系统，其特征在于：重力墙的宽度满足以下关系：
6.根据权利要求5所述的一种高能级柔性网的冲击试验检测系统，其特征在于：提升组
7.根据权利要求6所述的一种高能级柔性网的冲击试验检测系统，其特征在于：支撑体为由剪力墙构成内外双层筒状的塔楼结构，塔楼结构沿高度方向设有多层楼层，每层楼层通过沿高度方向间隔设置的相邻楼层地面与内外双层剪力墙围合构成，外层剪力墙沿高度方向设有若干组开口，开口设于相邻楼层地面之间，并且每组开口对应一层楼层。
8.根据权利要求7所述的一种高能级柔性网的冲击试验检测系统，其特征在于：动臂的竖向抬升角度与垂直冲击试验单元的冲击能量之间满足以下关系：
9.根据权利要求8所述的一种高能级柔性网的冲击试验检测系统，其特征在于：冲击组件包括动力装置、支撑板和驱动装置，支撑板的上端与墙体斜坡的坡面转动连接，下端与驱动装置的输出端活动连接，驱动装置设置于墙体斜坡的坡面上，以调节支撑板与墙体斜坡的坡面之间的夹角，动力装置固定于支撑板的上端，动力装置的输出端用于对冲击物施加平行于支撑板的预定冲击速度。
10.一种高能级柔性网的冲击试验检测方法，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述高能级柔性网的冲击试验检测系统，所述冲击试验检测方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种高能级柔性网的冲击试验检测系统，其特征在于：包括垂直冲击试验单元、斜坡冲击试验单元、冲击模拟单元和冲击监测单元；
2.根据权利要求1所述的一种高能级柔性网的冲击试验检测系统，其特征在于：所述墙体斜坡的坡面沿远离冲击模拟单元的方向朝下倾斜，墙体斜坡的坡面宽为4～6m，墙体斜坡的坡面与水平面的角度为30°～45°，坡面在水平面上的投影长度为40～60m。
3.根据权利要求2所述的一种高能级柔性网的冲击试验检测系统，其特征在于：重力墙和墙体斜坡分别通过第一固定结构和第二固定结构固定柔性网；
4.根据权利要求3所述的一种高能级柔性网的冲击试验检测系统，其特征在于：冲击监测单元包括多个图像采集组件和多个拉力传感器，图像采集组件固定于重力墙和墙体斜坡的坡面上，以监测柔性网的变形结果，拉力传感器固定于第一拉索和第二拉索上，以监测柔性网的内力变化结果。
5.根据权利要求4所述的一种高能级柔性网的冲击试验检测系统，其特征在于：重力墙的宽度满足以下关系：
6.根据权利要求5所述的一种高能级柔性网的冲击试验检测系统，其特征在于：提升组件包括支撑体和起吊装置，支撑体设于重力墙和墙体斜坡之间，起吊装置为塔式起重机，包括设置于支撑...
【专利技术属性】
技术研发人员：张玉芳，袁坤，李小兵，姚勇，杜黎宁，贾涛，韦韬，张文超，崔建，刘波，李健，程渝，曾胜勇，雷双全，曾俊捷，范家玮，轩亚飞，张鹏，陈昌恒，陈恭明，陈攀，鲜飞，董泽华，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，
类型：发明
国别省市：
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