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重型車輛撞擊橋墩的破壞模式及抗撞性能分析

作者:趙武超; 錢江 同濟大學土木工程與防災國家重點實驗室; 上海200092

摘要:基于數(shù)值仿真技術建立重型車輛-橋墩碰撞有限元模型,對不同參數(shù)下橋墩的瞬態(tài)響應和破壞模式進行參數(shù)分析,研究參數(shù)主要包括橋墩直徑、碰撞速度、車輛碰撞偏心距、上部結構的有效參與質量和箍筋間距等;討論了規(guī)范建議的橋墩抗撞能力計算方法,并分析了其實際抗撞能力。研究結果表明,車輛高速撞擊下橋墩的破壞形式以剪切破壞為主。由于車輛撞擊下橋墩的動力效應十分顯著,截面最大動態(tài)抗剪強度約是靜態(tài)抗剪強度設計值的4倍。上部結構的參與質量對橋墩的破壞模式具有一定影響;配箍率的增加對抗撞能力的貢獻比較有限;截面尺寸對橋墩抗撞能力的影響最為顯著。20ms平均處理時的碰撞力峰值與橋墩截面抗剪需求比較一致。

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