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摘要
为研究爆炸荷载作用下涂覆聚脲混凝土自锚式悬索桥主梁的抗爆防护效果，以山东湖南路大桥为背景，通过试验和数值模拟结合的方法对自锚式悬索桥主梁的爆炸破坏特征和动力响应进行研究。采用2发3 kg TNT和1发5 kg TNT药柱，开展1∶3缩尺节段箱梁试件的2发单次爆炸试验和1发重复爆炸试验，分别编号为G(未涂覆聚脲箱梁)、PCG(涂覆聚脲箱梁首次起爆)、PCGR(涂覆聚脲箱梁二次起爆),试件顶面涂覆聚脲厚度为1.5 mm。通过LS-DYNA软件进行试件爆炸响应数值模拟及验证。研究结果表明，聚脲涂层可有效增强混凝土箱梁的抗爆性能，3 kg TNT在中间箱室上方0.4 m处首次起爆时，试件G中间箱室顶板形成贯穿性椭圆形破洞；试件PCG中间箱室顶板未贯穿，仅发生轻微的局部凹陷；5 kg TNT二次起爆后，试件PCGR中间箱室顶板出现近似圆形贯穿性破洞，1号和3号箱室在支撑处出现明显裂缝。涂覆聚脲后自锚式悬索桥主梁抗爆性能得到至少20%的提升，300 kg、500 kg、800 kg、1 000 kg TNT当量作用下，未涂覆聚脲主梁顶板混凝土均出现贯穿性破洞；涂覆聚脲后仅在TNT当量为1 000 kg时发生轻微贯穿。
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单位中国人民解放军陆军工程大学; 南京理工大学
