鋼筋混凝土柱抗落石撞擊試驗(yàn)研究.pdf

1、針對(duì)西部山區(qū)落石對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)造成的安全隱患，為了給我國(guó)山區(qū)橋梁橋墩的安全防護(hù)提供理論及實(shí)用技術(shù)，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(yàn)與數(shù)值仿真計(jì)算方法，研究落石撞擊對(duì)鋼筋混凝土柱的損傷影響，并提出實(shí)用的抗撞擊處理措施。
　　在模型試驗(yàn)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(shè)計(jì)了一個(gè)足尺與一個(gè)縮尺鋼筋混凝土試驗(yàn)構(gòu)件，直徑分別為1.2m與0.6m；依據(jù)歐洲標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)了四個(gè)外包鋼板混凝土撞擊試塊，質(zhì)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(yàn)通過(guò)安置在撞擊試塊頂端多孔盒中的加速度測(cè)量?jī)x和無(wú)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(guò)勢(shì)能與動(dòng)能的轉(zhuǎn)換，自由下落的撞擊試塊在撞擊試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜁r(shí)，達(dá)到設(shè)計(jì)的撞擊能量。研究了鋼筋混凝土構(gòu)件在不同撞擊能量下的損傷狀態(tài)以及破壞狀態(tài)。試驗(yàn)結(jié)果表明，在試塊的質(zhì)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(guān)；在底部增設(shè)粗糙元后，試塊與鋼筋混凝土柱的撞擊更符合實(shí)際落石撞擊情況，均屬于棱邊或棱角撞擊；當(dāng)試塊以平面接觸方式與鋼筋混凝土柱發(fā)生撞擊時(shí)，鋼筋混凝土柱的損傷面積大小直接與撞擊接觸面積相關(guān)；采用同一等級(jí)能量對(duì)同一部位進(jìn)行反復(fù)撞擊，損傷范圍和深度將不斷累積加大，最終將導(dǎo)致破壞等級(jí)的明顯提高，甚至構(gòu)件發(fā)生失效。同時(shí)提出加厚混凝土保護(hù)層，外套鋼板兩種相應(yīng)的設(shè)防保護(hù)措施。通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了混凝土