中国公路学报

2021年02期

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缓冲型防落梁钢圈限位装置力学性能试验

王占飞;张强;李航;孙巨搏;葛汉彬

经合理设计的防落梁限位装置可以有效减小地震发生时桥梁上、下部结构间的相对位移,阻止落梁破坏的发生,而明确限位装置力学性能是对其进行合理设计的必要前提。为探明缓冲型防落梁钢圈限位装置的滞回性能和破坏模式,并提出极限位移和极限承载力的计算方法,制作了6个试件进行拟静力试验研究。分析了钢材种类、限位装置截面高度h和直线段长度a等设计参数对其力学性能的影响,试验结果表明:①在初期的加、卸载过程中,试件以弯曲变形为主,刚度及承载力低。由于弧段部位过早出现塑性,卸载后出现永久性变形;试件在反复加载过程中,累计塑性变形增加,后期以拉伸变形为主,刚度大。试件达到最大承载力后,发生颈缩、断裂破坏,最终丧失承载能力。②分析试件圆弧段测得的应变,加载初期内侧受拉,外侧受压;随着位移的增加,弧段外侧达到最大压应变后,试件被拉直,中性轴偏离截面形心;破坏时,试件各部位均出现较大的拉应变。③参数a对试件启动限位功能时机影响较大,对试件初期刚度几乎没有影响;参数h增加时,承载力的增长速率、初期刚度以及最大承载力均增加,但对位移影响较小;改变钢材种类对承载力影响较大,对位移影响较小。在试验研究的基础上,提出了该类限位装置的极限承载力与极限位移计算公式,并验证了计算公式的有效性。 (共9页)
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