桥墩泡沫铝基组合防撞装置耗能机理及缓冲效果

滚石灾害严重威胁山区铁路桥墩建设及运营安全。针对现有桥墩防撞装置存在缓冲效果差、不易安装修复等不足,开展防撞装置耗能机理及缓冲效果研究,提出采用具有优良耗能缓冲性能的泡沫铝和聚氨酯材料多层组合的防撞装置。结果表明:泡沫铝和聚氨酯材料均具有稳定的变形破坏模式和较长的应力平台区,可持续稳定地吸收能量;组合结构耗能效果与缓冲材料的厚度和密度分布相关,增加泡沫铝材料厚度和密度,组合结构吸能总量增幅较大,吸能效率和吸能稳定性受组合结构中的聚氨酯材料的影响较大;防撞装置缓冲材料按上层(表层)50 mm聚氨酯、下层(底层)50 mm泡沫铝的双层结构配置,防护效果最佳。