考虑上部质量的双柱CFST桥墩抗车辆撞击力学性能研究

摘要：

钢管混凝土(CFST)构件可充分发挥钢管与核心混凝土优点,在桥梁墩柱中已得到应用,抗撞设计是其在墩柱中推广应用的关键问题.因此,该文基于LS-DYNA有限元软件建立了 56个车辆撞击双柱CFST桥墩分析模型并进行抗撞机理与参数分析.基于前期落锤撞击结果与实车撞击试验验证了模型可靠性;对典型工况下撞击力和桥墩塑性应变发展、内力分布和能量转换进行研究并重点分析了含钢率、轴压比、货物刚度、车辆质量和速度对CFST桥墩撞击力和侧向位移分布的影响规律;采用等效静力法计算得到 25 ms等效车辆撞击力(ESF25)并对AASHTO规程建议值进行评估,提出车撞CFST桥墩撞击力预测公式.结果表明:车辆撞击下CFST桥墩钢管与核心混凝土协同工作,钢管是主要耗能部件;由于上部结构和桥墩惯性作用,不同撞击时刻桥墩内力分布具有显著差异;车辆质量与速度对撞击力发展影响显著,含钢率与轴压比影响较小,货物弹性模量在2000 MPa内变化时影响较大;建议的撞击力公式可较好预测考虑上部质量影响的CFST桥墩撞击力.

关键词：钢管混凝土、车辆撞击、抗撞性能、机理分析、等效静力法

所属期刊栏目：40

分类号：TU398+.9(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金;山西省自然科学基金;山西交通控股集团科技项目

在线出版日期：2023-09-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：61-73