橋梁墩柱車撞沖擊譜研究.pdf

1、在現(xiàn)代交通運(yùn)輸過程中，車輛與橋梁墩柱的碰撞事故時(shí)有發(fā)生。目前在各國(guó)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范中，車輛撞擊橋梁墩柱的撞擊力均被等效為靜力荷載，這種等效方法忽略了車輛撞擊所產(chǎn)生的動(dòng)力效應(yīng)。在科研方面，使用非線性有限單元法研究車輛撞擊橋梁墩柱的動(dòng)力時(shí)程響應(yīng)已成為一種主流，但這種分析方法耗時(shí)費(fèi)力，在工程界難以得到廣泛使用。
　　借鑒橋梁抗震研究中地震動(dòng)反應(yīng)譜的概念，本文提出了橋梁墩柱車撞荷載沖擊譜的統(tǒng)計(jì)分類、計(jì)算方法和應(yīng)用建議，以期建立介于靜力法和動(dòng)力

2、時(shí)程分析法之間的橋梁車撞沖擊譜計(jì)算方法，主要研究?jī)?nèi)容及成果包括以下部分：
　?。?）根據(jù)我國(guó)道路車輛分類標(biāo)準(zhǔn)，將車輛歸納選擇為7種類型，建立7類車輛的精細(xì)化有限元模型，每種車輛以9種不同速度正面撞擊剛性墻，采用63種工況作為分析研究汽車碰撞力數(shù)據(jù)的主要來源。計(jì)算模型中充分考慮車輛與剛性墻的接觸、車輪與地面的接觸以及車輛各部件之間的連接整合。
　?。?）數(shù)值模擬車輛撞擊剛性墻的動(dòng)態(tài)過程，計(jì)算撞擊力時(shí)程曲線，對(duì)各類車輛不同速度下

3、撞擊力峰值的分布規(guī)律進(jìn)行擬合，得出各類車輛撞擊力峰值與速度的數(shù)學(xué)表達(dá)式。
　　（3）參照地震動(dòng)反應(yīng)譜的概念，提出橋梁墩柱車撞沖擊譜的計(jì)算方法。采用結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)中譜分析的方法，求解車輛撞擊力動(dòng)態(tài)荷載作用下單自由度體系的位移，計(jì)算位移放大系數(shù)并探索位移放大系數(shù)與結(jié)構(gòu)周期之間的分布規(guī)律。通過數(shù)學(xué)方法對(duì)周期-位移放大系數(shù)曲線進(jìn)行擬合，得出橋梁墩柱車撞力沖擊譜的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并提出了橋梁墩柱車撞沖擊譜方法的應(yīng)用建議。
　　本文提出的橋梁車