落石冲击下桥墩刚柔叠层防护结构的缓冲耗能试验研究

作     者：高亮 常懿德 张俊发 GAO Liang;CHANG Yi-de;ZHANG Jun-fa

作者机构：西安理工大学土木建筑工程学院土木系陕西西安710048 

出 版 物：《振动工程学报》 (Journal of Vibration Engineering)

年 卷 期：2023年第36卷第4期

页      面：1113-1124页

核心收录：

学科分类：081405[工学-防灾减灾工程及防护工程] 081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 081402[工学-结构工程] 0815[工学-水利工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 0702[理学-物理学] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：陕西省自然科学基础研究计划项目(2018JQ5081,2022JM-282) 陕西省教育厅科学研究计划专项项目(17JK0567) 国家自然科学基金资助项目(51279162) 

主　　题：刚柔叠层防护结构 桥墩 落石冲击 耗能缓冲 动态冲击试验 

摘      要：山区工程结构的落石冲击灾害问题显著,耗能缓冲防护结构能有效减小冲击灾害。针对桥墩的冲击防护,设计了型钢-泡沫板、型钢-混凝土和泡沫板-混凝土三种耗能缓冲结构,通过对三种防护结构在落石冲击下的破坏模式及试验动力响应过程分析,揭示刚柔叠层冲击防护结构的耗能缓冲机理。试验结果表明:利用刚性外层可将冲击能量有效扩散至内部柔性缓冲层,充分发挥刚柔层的耗能及缓冲性能;混凝土泡沫板防护结构综合性能最优,对比无防护结构,其可使落石冲击钢筋混凝土试验板的冲击持续时间延长9~10倍,平均冲击力减至无防护结构的1/10以下,具有良好的耗能缓冲性能。