一种自适应弹塑性偏转芦苇束式沙障的制作方法

技术特征：
1.一种自适应弹塑性偏转芦苇束式沙障，其特征在于，包括立柱和阻沙单元，所述阻沙单元安装于所述立柱上，所述阻沙单元上端与所述立柱转动连接，所述阻沙单元下端与所述立柱通过弹塑性阻尼件连接，使得所述阻沙单元能够在风的作用下随着风速大小转动不同大小角度。2.如权利要求1所述的自适应弹塑性偏转芦苇束式沙障，其特征在于，所述弹塑性阻尼件包括弹簧，以及与所述弹簧并排布设的阻尼伸长杆，所述弹塑性阻尼件的力学模型采用voigt或kelvin并联模型。3.如权利要求1所述的自适应弹塑性偏转芦苇束式沙障，其特征在于，所述阻沙单元转动角度最大为90度。4.如权利要求1所述的自适应弹塑性偏转芦苇束式沙障，其特征在于，所述阻沙单元包括外框，所述外框内横向固定有铁丝，芦苇束安装于所述铁丝上。5.如权利要求1所述的自适应弹塑性偏转芦苇束式沙障，其特征在于，所述阻沙单元下部与地面保持一定距离形成下空，所述下空的高度根据所在地区的风输沙量情况确定，结合所述阻沙单元在偏转时所述阻沙单元下部与地面增加的距离，当风速在小风速段内，甚至更小时，风携带的沙暂时储存在沙障的下侧，不会通过沙障去，造成路面积沙，当风速在大风速段内，甚至更大时，风携带沙从所述下空位置通过，并且进一步通过路面，不会在路面上积沙。6.如权利要求1所述的自适应弹塑性偏转芦苇束式沙障，其特征在于，所述沙障还包括锚绳，所述锚绳一端连接于所述立柱，另一端通过地锚固定安装在地面。7.如权利要求1所述的自适应弹塑性偏转芦苇束式沙障，其特征在于，所述地锚通过浇筑混凝土固定于地面。8.如权利要求1所述的自适应弹塑性偏转芦苇束式沙障，其特征在于，所述沙障还包括垂直方向设置的阻沙单元，通过所述铁丝与立柱连接形成垂直于所述沙障结构的阻沙单元。9.如权利要求1所述的自适应弹塑性偏转芦苇束式沙障，其特征在于，所述锚绳与其连接的所述立柱所组成的平面垂直于所述沙障。10.如权利要求1所述的自适应弹塑性偏转芦苇束式沙障设置方法，包括如下步骤：步骤一：确定所在地区的起沙风速，确定临界起动风速，其中，其中∶a
n
、ε为经验常数，分别取0.0119、0.169g
·
s-2；σ为所在地区沙粒密度g
·
cm-3；ρ为空气密度；g是重力加速度；d为所在地区沙子的粒径；h
n
表征不同表面对于起沙的阻碍作用系数,n＝1,2,3
…
当采用植被表面时，阻碍作用系数，其中，m经验值0.16；σ经验值1.45；β＝经验值202；λ取决于植被覆盖分数(f)，有以下公式确定
当采用沙子表面时，阻碍作用系数h2＝τh1，0<τ<1；当采用道路表面时，阻碍作用系数h3＝τ
′
h1，0<τ
′
<τ；τ,τ'为经验参数取值；确定不同表面的起沙风速，其中，u
tn
为不同表面沙粒起动速度(m
·
s-1)；u
*tn
为临界起动风速(m
·
s-1)；z为计算高度(m)；k为粗糙度；从而分别得到，植被表面起沙风速u
t1
，沙子表面起沙风速u
t2
，道路路面起沙风速u
t3
；步骤二：偏转角度的计算阻沙单元受到风荷载和沙荷载的共同作用，由此确定所述偏转角度：风速与风载的转化，按伯努利公式确定风压其中ω为风压，v为风速，这里取v＝u
t1
，ρ为空气密度ρ＝0.0125e-0.0001z
z为海拔高度；沙荷载计算：f
s
＝p
s
·
h式中，p
s
为沙荷载的冲击压强，单位pa；h为沙障的高度；fs为单位长度沙障的水平荷载，单位n；v
i
为沙粒运动的速度，单位为m/s；f为碰撞作用力，单位为n；s为接触面积，单位m2；ρ
′
为风沙流密度，单位g/m3；。计算沙障水平移动位移x为：ω为风荷载，f
s
为沙荷载，k为弹簧弹性系数，为修正系数所以沙障偏转角度:步骤三：确定所述沙障无偏转时下空高度hh＝k1(u
t1-u
t2
) k2(u
t2-u
t3
)或所述k1,k2,k，k’为经验参数取值。步骤四：结合所述阻沙单元在偏转时所述阻沙单元下部与地面增加的距离，确定所述沙障偏转时的所需下空高度hphp＝h-h(1-cosa)；h为阻沙单元高度，a为阻沙单元偏转角度；
步骤五设置立柱，并绑扎铁丝，通过地锚、锚绳固定，按照预设下空高度挂接芦苇束，并设置垂直方向设置的阻沙单元。

技术总结
本发明提供了一种自适应弹塑性偏转芦苇束式沙障，包括立柱和阻沙单元，所述阻沙单元安装于所述立柱上，所述阻沙单元上端与所述立柱转动连接，所述阻沙单元下端与所述立柱通过弹塑性阻尼件连接，使得所述阻沙单元能够在风的作用下随着风速大小转动不同大小角度。通过偏转结构 下空结构，实现大风过沙，小风阻沙的目的，而偏转结构的设置可以提高其目的的实现效果，在大小风转换时，由于弹塑性阻尼件的设置，可以使得沙障不会立刻偏转，从而保证过沙或阻沙效果。还提供了一种设置方法。或阻沙效果。还提供了一种设置方法。或阻沙效果。还提供了一种设置方法。


技术研发人员：程建军 高丽 李东升 夏多田 王勇 丁录胜 葛云 景文宏
受保护的技术使用者：石河子大学
技术研发日：2021.11.09
技术公布日：2022/1/14