基于LS-DYNA的车-桥墩碰撞及可靠度研究

摘要：

桥墩受到车辆碰撞后会产生不同程度的损伤,因此研究车-桥墩碰撞后的受力特性和可靠度具有很好的现实意义.首先以某连续梁桥为背景,建立了车-桥墩碰撞有限元模型,其中撞击车辆为常用卡车,材料为钢材,采用弹塑性本构关系.桥墩为双柱式墩,通过典型工况研究了桥墩遭受车辆撞击后墩柱体的剪应力、主应力等的发展规律和时间历程.然后采用一系列车-桥墩碰撞作用,拟合出车撞力计算公式,通过与其他文献及多国规范比较,表明了拟合公式的正确性.再将拟合公式代入模型,考虑某些参数为随机变量,分析了车辆与桥墩碰撞后的结构体系可靠度.结构体系由3个双柱式桥墩组成,其中任何一个双柱式墩破坏意味着整个结构破坏.双柱桥墩中两个墩柱视为串联体系,即一个墩柱失效则双柱墩失效.最后研究了各随机变量对单墩抗剪性能可靠性指标的敏感性.研究结果表明:桥墩在横桥向或顺桥向车撞力作用下均更容易发生剪切破坏,而桥墩墩底易发生弯曲破坏,墩底关键截面内力满足正态分布;混凝土强度对墩柱抗剪承载力可靠性指标的影响最大,在桥梁施工以及管理过程中需要重点关注结构混凝土强度变化.

关键词：桥梁工程、车-桥墩碰撞分析、有限元模型、可靠度、敏感性分析

所属期刊栏目：37

分类号：U443.26(桥涵工程)

资助基金：国家自然科学基金项目 ;湖北省自然科学基金项目

在线出版日期：2020-06-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：64-72