【摘 要】
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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
【机 构】
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中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室; 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所; 成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室;
【基金项目】
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STS(KFJ-EW-STS-094);国家自然科学基金项目(41672356,41472293);十三五重点专项项目(2016YFB0201003);院百人计划项目(41502334);省科技厅项目(2017SZ0041;2016SZ0067)
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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。
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