滚石撞击桥墩动力响应试验.pdf

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1、第30卷第9期2017年9月中国公路学报ChinaJ．Highw．Transp．V01．30Sept．NO．92017文章编号：1001—7372(2017)09—0078—08滚石撞击桥墩动力响应试验罗征，王银辉(浙江大学宁波理工学院土木与建筑学院，浙江宁波315000)摘要：为正确估计滚石撞击山区桥梁结构的动力响应，以中国西部山区中广泛采用的矩形桥墩为对象，利用45。，90。，135。不同高度重力摆锤下落，对3种不同截面尺寸(20cm×20cm，30cm×30cm，40cmX40cm)矩形墩柱进行冲击试验，从动态损伤扩展、墩柱撞击力及墩顶动力响应等方面研究矩形墩柱的冲击响应过程和破

2、坏机理，并将墩柱撞击力时程曲线与中国《公路路基设计规范》(JTGD10一2016)及日本道路公团给出的等效静力撞击力计算公式进行对比和讨论。研究结果表明：冲击荷载作用下，墩柱可能出现整体损伤及局部损伤2种损伤形态，其中局部损伤出现在墩柱撞击区域，主要为剪切裂缝，整体损伤出现在墩底，主要为弯曲裂缝；墩柱整体刚度的提高对撞击区域混凝土局部损伤影响不大，但能减小墩顶位移，增大撞击力峰值；随着重力摆锤下落高度的提高，撞击初始动能越大，墩柱的墩顶位移及撞击力峰值都将增大；中国《公路路基设计规范》撞击力计算公式与试验平均撞击力接近，计算结果偏小，设计不安全，日本道路公团公式的分析结果与实测墩柱撞击

3、力峰值吻合良好，建议工程设计予以采用。关键词：桥梁工程；桥墩；撞击试验；动力响应；等效撞击力中图分类号：U443．22文献标志码：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基金项目：国家自然科学基金项目(51178429)；浙江省自然科学基金项目(LYl8E08004)；宁波市科技创新团队项目(2011881005)作者简介：罗征(1980一)，男，浙江义乌人，讲师，工学博士，E-mail：Iz225610@nit．ziu．edu．eft。第9期罗征，等：滚石撞击桥墩动力响应试验79concreteintheimpactarea．Thedisplacemen