鋼筋混凝土柱抗落石撞擊試驗研究.pdf

1、針對西部山區(qū)落石對橋梁結構造成的安全隱患，為了給我國山區(qū)橋梁橋墩的安全防護提供理論及實用技術，以都汶、川汶公路線上的典型橋梁為研究原型，采用模型試驗與數(shù)值仿真計算方法，研究落石撞擊對鋼筋混凝土柱的損傷影響，并提出實用的抗撞擊處理措施。
　　在模型試驗中，為研究鋼筋混凝土柱在落石撞擊作用下的損傷與損毀狀態(tài)，設計了一個足尺與一個縮尺鋼筋混凝土試驗構件，直徑分別為1.2m與0.6m；依據(jù)歐洲標準設計了四個外包鋼板混凝土撞擊試塊，質量分別

2、為0.25t、0.5t、1t與2t；三種撞擊接觸形式：平行棱、V形棱、底部平面接觸。試驗通過安置在撞擊試塊頂端多孔盒中的加速度測量儀和無線傳感器采集典型工況的撞擊加速度。采用撞擊試塊垂直下落的方式，利用龍門吊提升撞擊試塊到指定的高度后，脫鉤裝置釋放撞擊試塊。通過勢能與動能的轉換，自由下落的撞擊試塊在撞擊試驗模型時，達到設計的撞擊能量。研究了鋼筋混凝土構件在不同撞擊能量下的損傷狀態(tài)以及破壞狀態(tài)。試驗結果表明，在試塊的質量和撞擊速度均相同的

3、條件下，鋼筋混凝土柱的損傷程度與撞擊接觸面的形式直接相關；在底部增設粗糙元后，試塊與鋼筋混凝土柱的撞擊更符合實際落石撞擊情況，均屬于棱邊或棱角撞擊；當試塊以平面接觸方式與鋼筋混凝土柱發(fā)生撞擊時，鋼筋混凝土柱的損傷面積大小直接與撞擊接觸面積相關；采用同一等級能量對同一部位進行反復撞擊，損傷范圍和深度將不斷累積加大，最終將導致破壞等級的明顯提高，甚至構件發(fā)生失效。同時提出加厚混凝土保護層，外套鋼板兩種相應的設防保護措施。通過試驗驗證了混凝土