耗能型防落梁裝置鋁蜂窩緩沖器軸向吸能特性研究

作者：邢心魁,林攬日,覃荷瑛

摘要：耗能型防落梁裝置是由普通拉索式防落梁裝置改進而來的,其主要吸能部件為吸能控制管,由擴徑管和鋁蜂窩緩沖器組成。為了給鋁蜂窩緩沖器的設計與優化提供可靠的理論依據,建立了鋁蜂窩軸向壓縮簡化模型,對其軸向壓縮應力進行了分析、推導并采用有限元模擬和借鑒相關文獻試驗數據進行了驗證,同時分析了加載速率對鋁蜂窩材料吸能特性的影響。此外分析了鋁蜂窩芯鋁箔厚度和蜂窩邊長對其吸能特性的影響,并通過橋梁工程實例來分析和評價鋁蜂窩緩沖器在吸能控制管中的吸能作用。研究結果表明:鋁蜂窩軸向壓縮簡化模型精度較高,理論計算值相對于有限元計算值的偏差平均值為4.53%,相對于文獻試驗值的偏差平均值為6.47%;隨著加載速率的提高,鋁蜂窩材料的單位體積吸能值、初始峰值應力和屈服平均應力均有所提高;在鋁蜂窩芯鋁箔厚度或蜂窩邊長一定的情況下,兩者之比β值越大,鋁蜂窩緩沖器吸能性能越好;配置了鋁蜂窩緩沖器的吸能控制管,其總吸能值平均增大率為18.56%,最大增大率為29.51%,吸能性能提升最大可達近30%,在消耗地震能量方面將發揮顯著的作用。

發文機構：桂林理工大學有色金屬礦產勘查與資源高效利用協同創新中心 桂林理工大學土木與建筑工程學院 廣西巖土力學與工程重點實驗室

關鍵詞：防落梁裝置鋁蜂窩緩沖器軸向壓縮應力有限元模擬吸能特性energy dissipative unseating prevention devicealuminum honeycomb buffertheoretical analysis of axial compressive stressnumerical simulationenergy absorption characteristics

分類號： U443.362[建筑科學—橋梁與隧道工程]