落石法向恢复系数的多因素联合影响研究

法向恢复系数(Rn)作为落石灾害预测及分析中最为关键的输入参数,由于其受控因素较多,如何确定准确合理的Rn值仍然是一个难题.为探究多因素对Rn的联合影响规律及机理,首次采用响应曲面?中心复合试验设计方法对Rn的7因素联合影响展开测试.通过对试验结果进行回归和方差分析,遴选的7个因素对Rn影响均较显著,显著程度依次为碰撞角(θ)>试块硬度(H1)>转速(ω)>形状因子(η)>入射速度(V)>坡面硬度(H2)>尺寸(d).许多交互参数对Rn亦表现出了显著影响,依次为d?θ>H1?d>V?η>H1?ω>d?η>η?ω>H1?η.对于单因素参数,Rn随d、V、η、θ减小和H1、H2、ω增大,呈增大趋势;对于交互参数,d和ω对Rn影响较弱仅表现在H1较小时,随H1增大,影响逐渐增强;η在H1较小时对Rn影响较显著,随H1增大,影响明显减弱;η较小时,Rn随V或d减小显著增大,η较大时,这种影响不显著;θ较小时,Rn随θ增大减小较快,θ较大时,减小趋势放缓;相比较小η值试块,较大η值试块的ω对Rn影响更为显著.这些获得的结论可为落石Rn计算模型的构建提供重要参考,进而为落石灾害的精准预测及防护提供依据.