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1、第30卷第9期2017年9月中國公路學(xué)報(bào)ChinaJ.Highw.Transp.V01.30Sept.NO.92017文章編號(hào):1001—7372(2017)09—0078—08滾石撞擊橋墩動(dòng)力響應(yīng)試驗(yàn)羅征,王銀輝(浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院土木與建筑學(xué)院,浙江寧波315000)摘要:為正確估計(jì)滾石撞擊山區(qū)橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng),以中國西部山區(qū)中廣泛采用的矩形橋墩為對(duì)象,利用45。,90。,135。不同高度重力擺錘下落,對(duì)3種不同截面尺寸(20cm×20cm,30cm×30cm,40cmX40cm)矩形墩柱進(jìn)行沖擊試驗(yàn),從動(dòng)態(tài)損傷擴(kuò)展、墩柱撞擊力及墩頂動(dòng)力響應(yīng)等方面研究矩形墩柱的沖擊響應(yīng)過程和破
2、壞機(jī)理,并將墩柱撞擊力時(shí)程曲線與中國《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD10一2016)及日本道路公團(tuán)給出的等效靜力撞擊力計(jì)算公式進(jìn)行對(duì)比和討論。研究結(jié)果表明:沖擊荷載作用下,墩柱可能出現(xiàn)整體損傷及局部損傷2種損傷形態(tài),其中局部損傷出現(xiàn)在墩柱撞擊區(qū)域,主要為剪切裂縫,整體損傷出現(xiàn)在墩底,主要為彎曲裂縫;墩柱整體剛度的提高對(duì)撞擊區(qū)域混凝土局部損傷影響不大,但能減小墩頂位移,增大撞擊力峰值;隨著重力擺錘下落高度的提高,撞擊初始動(dòng)能越大,墩柱的墩頂位移及撞擊力峰值都將增大;中國《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》撞擊力計(jì)算公式與試驗(yàn)平均撞擊力接近,計(jì)算結(jié)果偏小,設(shè)計(jì)不安全,日本道路公團(tuán)公式的分析結(jié)果與實(shí)測(cè)墩柱撞擊
3、力峰值吻合良好,建議工程設(shè)計(jì)予以采用。關(guān)鍵詞:橋梁工程;橋墩;撞擊試驗(yàn);動(dòng)力響應(yīng);等效撞擊力中圖分類號(hào):U443.22文獻(xiàn)標(biāo)志碼:AExperimentonDynamicResponseofPiersSubjectedtoRollingStoneImpactingLUOZheng,WANGYin-hui(SchoolofCivilEngineeringandArchitecture,NingboInstituteofTechnology,ZhejiangUniversity,Ningbo315000,Zhejiang,China)Abstract:Toaccuratelyestimat
4、ethedynamicresponseofbridgestructuresinmountainareawheretherewerecollisionscausedbyrollingstones,theimpacttestofrectangularpiersextensivelyusedinwesternmountainofChinaindifferentsizes,namely,20cmX20cm,30cmX30cmand40cm×40cmwascarriedout.Thependulumdroppingofdifferentheight,namely45。,90。and135。was
5、used,whilsttheimpactresponseandfailuremechanismofpierswereanalyzedfromperspectivesofthedynamicdamageextension,impactforceanddynamicresponseatthetopofpiers.Thetime—historycurvesofimpactforcewerecomparedwiththespecification(JTGD10一2016)fordesignofhighwaysubgradesandformulasofequivalentimpactforcep
6、roposedbyJapanHighwayPublicCorporation.Theresultsshowthattheglobalandlocaldamagemayoccurundertheeffectofimpactloads.Thelocaldamageintheformofshearcrackoccursintheimpactareawhiletheglobaldamageintheformofbendcrackoccursatthebottomofthepier.Theincreaseofglobalstiffnessofthepierhaslittleeffectonthe
7、localdamageof收稿日期:2016-10一11基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51178429);浙江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(LYl8E08004);寧波市科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(2011881005)作者簡介:羅征(1980一),男,浙江義烏人,講師,工學(xué)博士,E-mail:Iz225610@nit.ziu.edu.eft。第9期羅征,等:滾石撞擊橋墩動(dòng)力響應(yīng)試驗(yàn)79concreteintheimpactarea.Thedisplacemen