鋼管混凝土限高防護(hù)架沖擊荷載動(dòng)力響應(yīng)分析.pdf

1、鐵路橋限高防護(hù)架的建設(shè)是對(duì)鐵路橋進(jìn)行防護(hù)，避免橋下過往車輛的碰撞，保障鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩\(yùn)行?！惰F路運(yùn)輸安全保護(hù)條例》規(guī)定：“下穿鐵路橋梁、涵洞的道路，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置車輛通過限高標(biāo)志及限高防護(hù)架。”但是很多防護(hù)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(hù)架只起到了警示作用，沒有實(shí)質(zhì)性的防護(hù)作用，因此防護(hù)架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)引起了鐵路工務(wù)部門的關(guān)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(xiàng)工程中應(yīng)用并取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。由于其工作性能的優(yōu)勢(shì)，選取鋼管混凝土作為鐵路橋限高防護(hù)架的設(shè)計(jì)材料。對(duì)鋼管混凝土限高防護(hù)架進(jìn)行沖擊荷載響應(yīng)分析，了解碰撞力、應(yīng)力、位移、速度、加速度和能量等參數(shù)的變化特點(diǎn)，可為防護(hù)架的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。
　　 本文應(yīng)用ANSYS/LS-DYNA軟件對(duì)鋼管混凝土防護(hù)架與汽車的碰撞過程進(jìn)行了數(shù)值模擬。分析了鋼管混凝土防護(hù)架在碰撞中的變形特征

3、以及薄弱部位的應(yīng)力變化；比較了鋼管和鋼管混凝土兩種結(jié)構(gòu)防護(hù)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(qiáng)度），分析了鋼管混凝土防護(hù)架的動(dòng)力響應(yīng)變化。
　　 數(shù)值模擬結(jié)果表明：限高防護(hù)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(diǎn)