橋墩車撞數(shù)值模擬與防護技術.pdf

1、隨著城市交通運輸業(yè)的發(fā)展迅速，汽車數(shù)量飆升，城市橋梁也趨于密集化，間接導致了車輛撞擊橋梁的事故不斷發(fā)生。車輛撞擊橋梁不僅是嚴重的交通事故，還會導致橋梁損毀，造成經(jīng)濟損失的同時對人生命造成威脅。中國的橋梁防撞研究初始是針對于船舶撞擊跨水道橋梁，但隨著城市交通的迅速發(fā)展，車輛撞擊城市橋梁的事故時有發(fā)生。雖然碰撞時車輛的質量遠不如船舶的質量大，但車輛的撞擊速度遠高于船舶速度，撞擊位置也相對集中，對橋梁局部造成的破壞較為明顯。目前，中國對于車橋

2、碰撞的研究尚處于起步階段，相關規(guī)范也不完善，需要引起重視與反思，因此在城市橋梁防車撞設計和管理中需要有一套完整的研究體系。
　　本文通過有限元分析軟件LS-DYNA對車輛撞擊橋梁的過程經(jīng)行了數(shù)值模擬，論文的主要研究內容和成果如下:
　　(1)本文對橋梁車撞事故的現(xiàn)狀、國內外在汽車撞擊領域的研究成果以及撞擊力的相關規(guī)范進行了梳理，對本文采用的計算方法、接觸算法等理論方法進行了闡述，并對混凝土的本構模型進行了比選。
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3、2)通過數(shù)值模擬的方法建立了車橋碰撞模型，分析了不同工況下的撞擊力、能量轉化時程曲線，總結了車輛撞擊力與質量、速度的關系，提出了一種車撞力計算公式。
　　(3)通過介紹橋梁防車撞設施及設計三種設施方案，對比了不同防撞設施的緩沖消能性能，分析了車撞力折減率、設施壓縮變形率與設施結構的關系。結果表明，方案一防撞設施中的聚氨酯發(fā)泡體為主要的吸能元件，在速度80-120km/h時撞擊力折減效果較為明顯，各速度下的撞擊力折減率平均為38.2