山区桥墩抗滚石冲击的双腔椭圆偏心包裹结构研究

• 作者: 何思明 吴永 姜元俊 李新坡 欧阳朝军 王东坡
• 来源期刊: 工程力学
• 学科: 交通运输
• 关键词: 滚石 桥墩偏心防护 双腔椭圆结构 冲击模型 泡沫铝
• 年，卷（期）: 2017,（10）
• 所属期刊栏目: 土木工程学科
• 页码范围: 158-167
• 页数: 10页
• 分类号: U443.22|TU452
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/j.issn.1000-4750.2016.06.0458

摘要

山区桥梁墩柱因刚性大而抗冲击效果差,常被滚石冲击损毁,但目前还缺乏有效防治措施.为此,在科学解析滚石对桥墩的弹塑性冲击破坏机理的前提下,基于耗能减震理论提出了一种充填泡沫铝的双腔椭圆偏心桥墩包裹抗冲击结构.继而综合MTS试验数据,采用动力有限元技术对滚石冲击下桥墩防护新结构的动力响应进行计算和分析,并优化结构设计.结果表明:定向椭圆偏心包裹泡沫铝层可显著延长冲击历时,降低冲击荷载,其结构形式经济高效;包裹层厚度适当增加有利于控制墩柱对冲击的动力响应,但过厚也会因结构整体性增大而弱化甚至降低防护效果;双腔充填的“外薄外密”模式最利于控制桥墩塑性应变和冲击挠度,耗能效果更好.总体上,新结构可大幅降低滚石的最大冲击力,保证桥墩结构安全运行.