耗能型防落梁装置铝蜂窝缓冲器轴向吸能特性研究

作者：邢心魁,林揽日,覃荷瑛

摘要：耗能型防落梁装置是由普通拉索式防落梁装置改进而来的,其主要吸能部件为吸能控制管,由扩径管和铝蜂窝缓冲器组成。为了给铝蜂窝缓冲器的设计与优化提供可靠的理论依据,建立了铝蜂窝轴向压缩简化模型,对其轴向压缩应力进行了分析、推导并采用有限元模拟和借鉴相关文献试验数据进行了验证,同时分析了加载速率对铝蜂窝材料吸能特性的影响。此外分析了铝蜂窝芯铝箔厚度和蜂窝边长对其吸能特性的影响,并通过桥梁工程实例来分析和评价铝蜂窝缓冲器在吸能控制管中的吸能作用。研究结果表明:铝蜂窝轴向压缩简化模型精度较高,理论计算值相对于有限元计算值的偏差平均值为4.53%,相对于文献试验值的偏差平均值为6.47%;随着加载速率的提高,铝蜂窝材料的单位体积吸能值、初始峰值应力和屈服平均应力均有所提高;在铝蜂窝芯铝箔厚度或蜂窝边长一定的情况下,两者之比β值越大,铝蜂窝缓冲器吸能性能越好;配置了铝蜂窝缓冲器的吸能控制管,其总吸能值平均增大率为18.56%,最大增大率为29.51%,吸能性能提升最大可达近30%,在消耗地震能量方面将发挥显著的作用。

发文机构：桂林理工大学有色金属矿产勘查与资源高效利用协同创新中心 桂林理工大学土木与建筑工程学院 广西岩土力学与工程重点实验室

关键词：防落梁装置铝蜂窝缓冲器轴向压缩应力有限元模拟吸能特性energy dissipative unseating prevention devicealuminum honeycomb buffertheoretical analysis of axial compressive stressnumerical simulationenergy absorption characteristics

分类号： U443.362[建筑科学—桥梁与隧道工程]