瞬态冲击荷载作用下刚性道面动态响应分析

瞬态冲击荷载作用下刚性道面动态响应分析
苏尔好
(上海华东民航机场建设监理有限公司，上海200335)
[摘要]以ABAQUS作为分析平台，通过对荷载模型、材料模型、接缝传荷模型等进行合理简化，建立了考虑传荷的双板实体有限元动态响应分析模型，适用于镐头机拆除工况下作用初始阶段刚性道面结构动态响应的模拟。冲击荷载作用下刚性道面变形的动态响应分析表明，竖向位移响应存在显著的叠加效应，在50个冲击荷载作用周期内竖向位移呈周期性历时变化规律：冲击荷载作用下应力的动态响应分析表明，各冲击荷载作用周期内的应力没有叠加效应，最大主拉应力历时分布与荷载加载频率基本一致；动态响应与静态响应对比分析表明，无论是刚性道面的变形响应还是应力响应，动态分析结果均小于静态分析结果。

内容摘抄：

镐头机破碎技术是常用的水泥混凝土板破碎技术之一，具有施工机械普遍、施工难度小、稳定性好等特点，相比于其他破碎方法而言，具有明显的造价经济优势。刚性道面局部翻建时一般采用“切缝机切缝+镐头机破碎”的拆除工艺；镐头机拆除时会对周边保留区域的道面和基础造成扰动，容易出现“修好一块，损坏一片”的现象。究其原因，主要是镐头机拆除时会对保留区域的板块造成动力损伤。由于镐头机荷载作用属于随时间、冲锤速度、钎头侵入混凝土位移等因素变化的动力荷载，动荷载作用下的损伤过程随着拆除板块面积的变化而动态变化，其全过程的结构响应分析非常复杂。冲击作用时系统之间动能传递的时间很短，冲击作用下系统所产生的运动为瞬态运动，运动状态与冲击持续时间及系统的固有频率有关，结构将在很短的时间内达到最大响应。但是镐头机拆除时，钎杆作用在结构完整的水泥道面时的结构动态响应对道面结构损伤的影响最大。在以往对于道面板拆除的研究中，针对拆除机械的参数和影响研究较少，施工中对机械的选择和使用较为随意，由此引起的道面保留板破坏时有发生。为此笔者建立了刚性道面结构动态响应分析有限元模型，通过分析镐头机拆除工况下，钎杆作用在结构完整板块阶段(拆除初始阶段)刚性道面结构动态响应规律，并与静态响应分析结果进行对比，以期更加合理地掌握镐头机作用下道面的力学行为，从而为合理确定不同条件下刚性道面拆除工艺参数提供技术支持。

（略）

投稿会员：可爱莹