《表3 不同厚度碎石土缓冲层R4落锤冲击下的加速度、应变、位移》
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《高位落石作用下不同缓冲层与钢筋混凝土板组合结构动力响应》
注:A—峰值加速度;F—对应的最大冲击力;εr(Δε'r)—钢筋总应变(塑性应变);S(ΔS')—跨中最大位移(塑性位移)
为进一步观察板的变形破坏模式,采用质量为290 kg的R4落石锤进行3~7 m冲击高度试验,跨中位移总量及塑性变形明显增大,在0.3,0.2,0.1 m缓冲层厚度下,板跨中位移分别为21,24,29 mm。其中在0.3 m及0.2 m缓冲层厚度冲击下,板跨中裂缝已由板底下表面扩展至上表面,裂缝宽度增加到18 mm(图10c)。进一步减小缓冲层厚度至0.1 m,跨中裂缝宽度急剧增大到50 mm(图10d),最终在板上表面纵向中轴线两侧对称范围内发生局部压溃及向下挠曲。表3统计了R4落石锤在3~7 m、3种不同缓冲层冲击工况下对应的冲击加速度、冲击力及不同冲击高度下的总位移及对应的残余变形,其中在R4落石锤冲击时,由于RC板下表面中点应变片处的混凝土发生崩落,因此仅统计了下层钢筋S6位置处应变。结果表明,应变随冲击能量的增大而增大,随缓冲层厚度减小而增大。钢筋始终处于受拉状态,这对于抑制板的变形是有利的。在缓冲层厚度为0.1 m、冲击高度为7 m时,钢筋的最大应变为1 972με,其中塑性应变为1 605με,占总应变的81.4%,表明钢筋已经超出了弹性范围,产生了较大的塑性变形。此外对R4落石锤加速度及冲击力分析表明,同一落锤在其他条件相同时,随缓冲层厚度减小,落石锤加速度(冲击力)明显增大,因此缓冲层厚度对冲击力的影响是客观存在的,目前一些冲击力计算公式没有考虑缓冲层厚度的影响,可能会导致计算结果失败[23,9],这可能是目前一些已建棚洞及拦石墙时有破坏的主要原因之一。
图表编号 | XD00171420400 严禁用于非法目的 |
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绘制时间 | 2020.07.01 |
作者 | 吴建利、胡卸文、梅雪峰、许泽鹏 |
绘制单位 | 西南交通大学地球科学与环境工程学院、西南交通大学地球科学与环境工程学院、西南交通大学高速铁路运营安全空间信息技术国家地方联合工程实验室、西南交通大学地球科学与环境工程学院、西南交通大学地球科学与环境工程学院 |
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