一种桥墩防撞结构体及其设计方法

摘要

本发明公开了一种桥墩防撞结构体及其设计方法。针对现有桥墩防撞装置存在易于脱落损毁、加工成本不经济、安装维护不方便等缺陷，本发明首先提供了一种桥墩防撞结构体。本方法桥墩防撞结构体是一种偏心结构设计，包括内外套接的内层管件与外层管件，内层管件与外层管件偏心套接，内、外层管件轴向平行；内、外层管件之间填充减震材料层，减震材料层的厚度在车辆多发性撞击方向上有最大值δ。内层管件与桥墩间采用细石混凝土层浇筑联接。优化条件下，内、外层管件采用筒瓦合并结构。外层管件为圆形或椭圆形两种。本发明还提供偏心圆形与偏心椭圆结构体的设计方法。本发明产品结构简单、安全、防护效果好、节省用材成本，设计方法原理可靠，科学简便。

主权项

一种桥墩防撞结构体的设计方法，所述桥墩防撞结构体，是包裹在桥墩外的筒状结构，包括内外套接的内层管件(1)与外层管件(2)，所述内层管件(1)与外层管件(2)是偏心套接，内层管件(1)轴向与外层管件(2)轴向平行；内层管件(1)与外层管件(2)之间填充减震材料层(3)，减震材料层(3)的厚度在车辆多发性撞击方向上有最大值δ，所述减震材料层(3)是泡沫金属铝层和/或可发性聚苯乙烯层；其特征在于：所述减震材料层(3)最大厚度δ的最小设计值及外层管件半径值R联立下式1、式2计算确定：$\frac{{\mathrm{mv}}^2}{2{\sigma }_y}=2{\int }_0^{\delta }\sqrt{2Rx-x^2}dx$   式1$R=\frac{2(r+0.012)+\delta }{2}$   式2式中，x——减震材料层沿最大厚度方向的冲击压缩自变量，mm——失控冲击车辆的质量，kg，根据调查数据统计确定，v——车辆冲击速度，m/s，根据调查数据统计确定，σ_y——金属泡沫铝塑性强度，Pa，室内试验获取，R——外层管件半径值，m，r——桥墩半径，m，根据现场测量数据或设计数据确定；所述外层管件(2)相对于桥墩的偏心距e依式3计算确定：e＝R‑r‑0.006   式3式中，e——外层管件(2)相对于桥墩的偏心距，m。