庄 勇，王 健，方 海，刘伟庆，陈继业

(1. 南京工业大学土木工程学院，江苏南京 211816; 2. 中铁大桥勘测设计院集团有限公司，湖北武汉 430034)

0 引 言

复合材料夹层结构具备优良的比强度和比刚度、优异的耐腐蚀性能、可设计性强、良好的吸能效果等特点[1-7]，因此在航空航天、汽车、建筑等领域中夹层结构的运用越来越多[8-12]。通过泡沫等轻质材料作为填充材料，增大夹层结构的截面惯性矩，提高结构的抗弯强度和刚度[13-14]。传统的复合材料泡沫夹芯结构存在抗剪抗压强度低、界面易剥离等问题。Lee等[15]对纵向格构增强复合材料夹层板进行弯曲测试，试验结果表明纵向格构极大提高了夹层板的承载力，但是试验时夹层板均发生了脆性断裂。方海等[16]研究了格构腹板增强泡沫夹芯复合材料的剪切性能、平压性能、抗弯性能和破坏形态，结果表明：格构腹板显著提高了复合材料夹芯结构的承载力和刚度，同时有效抑制了泡沫芯材剪切破坏的发展，防止面板与芯材剥离破坏。Fam等[17]考虑了腹板间距、腹板厚度等参数对夹芯梁受弯性能的影响，研究发现：减小横向腹板间距可以有效阻止芯材裂纹扩展，显著提高夹芯结构的承载力和刚度；同时泡沫为横向腹板提供侧向支撑，提升了腹板的稳定性。

本课题组从事桥梁复合材料防撞装置的研究工作，已为多座桥梁进行展开防撞设计，如图1所示。该防撞装置具有轻质高强、耐腐蚀性能好、可设计性强等优点，在工程中得到大量运用。……