滾石對空心薄壁高墩的撞擊效應研究.pdf

1、山區(qū)橋梁因地質條件惡劣，時常受到各種地質災害的影響，特別是滾石撞擊對橋梁的安全構成了嚴重威脅。近年來己發(fā)生多次由于滾石撞擊造成的重大橋梁損傷事故，橋墩防滾石撞擊問題也引起了人們的重視。為了提高橋梁的抗?jié)L石撞擊的能力，本文以某山區(qū)橋梁空心薄壁高墩作為研究對象，仿真分析了滾石與橋墩碰撞的動態(tài)過程以及影響橋墩位移和撞擊力大小的幾個主要因素。
　　本文通過采用ANSYS/LS-DYNA建立已有試驗的滾石撞擊墩柱模型，對滾石與橋墩碰撞過程進

2、行驗證性數(shù)值模擬。根據(jù)已驗證的模型參數(shù)，建立西部山區(qū)空心薄壁高墩有限元模型，仿真分析滾石與橋墩碰撞的動態(tài)過程，獲得了橋墩在碰撞中的動力響應。并分析不同影響因素（滾石質量、滾石速度、撞擊位置、滾石與橋墩接觸面積）對橋墩的破壞情況、位移、撞擊力的影響。最后將本文模擬中得到的碰撞力與理論計算得到的碰撞力進行對比分析，對數(shù)值模擬結果進行評價。通過對滾石與空心薄壁高墩的撞擊效應進行數(shù)值仿真分析及理論分析，得到研究結論如下：
　?。?）通過落

3、石撞擊鋼筋混凝土墩柱試驗的驗證模擬得到通過合理取值采用數(shù)值模擬的方法可對鋼筋撞擊橋墩問題進行研究。
　?。?）滾石與空心薄壁高墩的撞擊，橋墩的破壞以局部破壞為主，影響范圍基本在撞擊區(qū)域局部。
　?。?）隨著滾石質量、滾石速度的增加，橋墩變形由結構的整體彎曲變形逐漸過渡為碰撞區(qū)域局部破壞變形；滾石作用位置對撞擊力影響較小，但對墩頂位移有較大影響；在滾石與橋墩的撞擊中滾石與橋墩接觸面積對撞擊力有較大影響，不能將滾石簡化為質點。<