近年來，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(FRP）已經(jīng)在橋梁工程中獲得了逐步推廣和應(yīng)用，尤其是在人行天橋的設(shè)計和建設(shè)中。但是，超高車輛撞擊城市橋梁上部結(jié)構(gòu)的事故頻繁發(fā)生，嚴(yán)重威脅城市交通的正常運(yùn)行。為確保FRP結(jié)構(gòu)能更廣泛地應(yīng)用于城市橋梁中，提高其作為上部結(jié)構(gòu)的抗撞能力，需要深入研究超高車輛FRP結(jié)構(gòu)碰撞機(jī)理。本文基于碰撞試驗(yàn)，對典型的超高車輛—橋梁上部結(jié)構(gòu)碰撞進(jìn)行了模擬，確定了此類梁的撞擊破壞過程，位移響應(yīng)，作用方式和損壞機(jī)理。分析結(jié)果將用于有限元分析和驗(yàn)證中，從而改進(jìn)FRP上部結(jié)構(gòu)應(yīng)對此類沖擊荷載時的結(jié)構(gòu)響應(yīng)。

      近年來，F(xiàn)RP以其高強(qiáng)、輕質(zhì)、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，成為土木工程的一種新型結(jié)構(gòu)材料。除了應(yīng)用FRP片材加固修補(bǔ)結(jié)構(gòu)工程外，F(xiàn)RP結(jié)構(gòu)和FRP組合結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也日益受到工程界的重視。從上世紀(jì)70年代開始，F(xiàn)RP材料就開始在橋梁工程中嘗試應(yīng)用。近年來，F(xiàn)RP材料的種類和生產(chǎn)手段迅速發(fā)展，產(chǎn)品形式不斷更新，使得FRP材料及結(jié)構(gòu)在橋梁工程中應(yīng)用的形式也更加多樣，如FRP人行橋梁、FRP預(yù)應(yīng)力筋、FRP橋面板等。由于FRP輕質(zhì)高強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，在橋梁工程中已顯現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。

       然而，F(xiàn)RP材料在未來橋梁工程的探索中同樣需要考慮傳統(tǒng)材料所面對的問題。其中，超高車輛撞擊下橋梁上部結(jié)構(gòu)的損壞就是需要考察的項目之一。隨著城市立體交通的發(fā)展，由于駕駛?cè)藛T素質(zhì)不高，加上監(jiān)管力度不到位，超高車輛與立交橋梁的碰撞事故屢見不鮮。超高車輛撞擊橋梁上部結(jié)構(gòu)嚴(yán)重威脅城市交通的正常運(yùn)行。僅以北京為例，50%的橋梁上部結(jié)構(gòu)曾遭超高車輛撞擊，由此損壞的橋梁占已損壞橋梁總數(shù)的20%以上。為減少超高車輛撞擊橋梁上部結(jié)構(gòu)造成的損失，除了采取加強(qiáng)交通管理這類“軟手段”，改進(jìn)橋梁設(shè)計，提高橋梁上部結(jié)構(gòu)抗撞能力這類“硬手段”也必不可少。    

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