鋼管混凝土限高防護架沖擊荷載動力響應分析.pdf

1、鐵路橋限高防護架的建設是對鐵路橋進行防護，避免橋下過往車輛的碰撞，保障鐵路運輸?shù)陌踩\行?！惰F路運輸安全保護條例》規(guī)定：“下穿鐵路橋梁、涵洞的道路，應當按照國家有關標準設置車輛通過限高標志及限高防護架?！钡呛芏喾雷o架沒有有效地抵抗汽車的碰撞而被撞斷，甚至倒塌，給鐵路橋帶來了安全隱患。這些防護架只起到了警示作用，沒有實質(zhì)性的防護作用，因此防護架的結(jié)構(gòu)設計引起了鐵路工務部門的關注。
　　 鋼管混凝土是一種具有承載力高，塑性和韌性好

2、，施工方便，抗沖擊的新型組合材料，已經(jīng)在工業(yè)和民用建筑等多項工程中應用并取得了較好的經(jīng)濟效益。由于其工作性能的優(yōu)勢，選取鋼管混凝土作為鐵路橋限高防護架的設計材料。對鋼管混凝土限高防護架進行沖擊荷載響應分析，了解碰撞力、應力、位移、速度、加速度和能量等參數(shù)的變化特點，可為防護架的設計提供理論依據(jù)。
　　 本文應用ANSYS/LS-DYNA軟件對鋼管混凝土防護架與汽車的碰撞過程進行了數(shù)值模擬。分析了鋼管混凝土防護架在碰撞中的變形特征

3、以及薄弱部位的應力變化；比較了鋼管和鋼管混凝土兩種結(jié)構(gòu)防護架在碰撞中的碰撞力、碰撞面位移、速度、加速度和能量傳遞分析；最后通過改變影響鋼管混凝土結(jié)構(gòu)性能的套箍系數(shù)參數(shù)（主要研究鋼管管壁厚度和核心混凝土強度），分析了鋼管混凝土防護架的動力響應變化。
　　 數(shù)值模擬結(jié)果表明：限高防護架橫梁的碰撞面變形比較明顯，發(fā)生了較大程度的內(nèi)凹現(xiàn)象；立柱的變形最小，能夠抵抗更大的沖擊荷載；結(jié)構(gòu)的薄弱部位在內(nèi)側(cè)、外側(cè)橫梁的中部和側(cè)一、側(cè)二支撐管節(jié)點