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| 钢墩柱桥梁模板水平撞击等效碰撞力研究 |
为探究不司锤头材质对钢墩柱桥梁模板动力响应的影响，考虑了钢材、铝材和橡胶二种锤头材质(材料弹性模量分别为1GPI,7GPa和74GPa橡胶材料本构方程采用了改进1VIacrr-Rilin模型r-)以及4阶Uccn模型。铝材的损伤模型采用常用的损伤模型。其对墩柱动力响应的影响如图5所示，各响应峰值见表2_h图15(a)表明，钢制一与铝制锤头撞击下的碰撞力时程变化趋势基本一致，但铝制锤头撞击下的碰撞力峰值会略小于钢制锤头的撞击。相比而言，橡胶锤头撞击作用下碰撞力时程曲线发生明显变化(不会出现碰撞分离阶段)，且碰撞力峰值显著降低这主要是因为当构件遭受钢制和铝制锤头撞击时，两碰撞体材质的弹性模虽较大且在同一量级，故碰撞体间的相互作用可视为刚体碰撞。然而，橡胶的弹性模童显著小于钢材弹性模量，故碰撞体间的相互作用可视为柔性体与刚性体碰撞。同样的原因也可解释在钢制与铝制锤头撞击构件的墩顶位移和墩底弯矩响应时程基本一致，响应峰值显著大于橡胶锤头的撞击见图S和。
通过第l一章和第2章的分析可知，在水平撞击作用下，钢墩柱桥梁模板的整体响应主要受撞击质量、撞击速度、试件刚度、一试件轴压比以及锤头材质等影响基于此，本章尝试提出一种二算等效碰撞力的实用公式。该公式可考虑上述影响参数，且将按该公式计算的效碰撞力以拟静力的力一式施加于墩柱受撞击位置所得的静力响应可近似评估构件在撞击作用下的动力响应峰值(通常出现于墩顶位移最大时刻)在撞击过程中，钢箱的动能主要转换为试件的应变能和动能，其余的能量将通过体系的阻尼及构件间的摩擦以热量的形式耗散。当一试件达到最大变形时，其运动速度为零(即动能为零)，因此钢箱的动能将主要转换为试件的应变能。假设钢墩柱桥梁模板发生最大变形时，碰撞钢箱的初始动能(Ek)转换为构件的应变能的占比为aZ，即。为撞击质量为撞击速度根据材料力学知识，拟静力作用下的构件应变能E一也可山式(2)计算式中E为碰撞力的等效静荷载为墩顶位移山条值。综合式(1)和式(2)，可得等效碰撞力的计算公式式中，k为钢墩柱桥梁模板抗推刚度。http://www.qlmb.net |
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