侧向撞击荷载下桥墩动力响应有限元分析

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1、第35卷，第5期公路工程Vol_35．NO．52010年10月HighwayEngineering0ct．．2010侧向撞击荷载下桥墩动力响应有限元分析刘玲(江苏省交通技师学院，江苏镇江212006)[摘要]进行了侧向撞击荷载下钢筋混凝土桥墩试件动力性能的试验研究。在试验研究基础上建立了可靠的有限元模型，根据该模型探讨了单次撞击荷载下桥墩的动力响应，对比分析了单次与累次撞击荷载下桥墩的动力响应。研究证明：相同撞击速度下单次与累次撞击相比：平均撞击力较大，撞击作用时间较短；跨中截面峰值应变与平均应变均较小。研究结果为桥墩耐撞性设计提供了依据。[关键词】动力响应；有限元分析

2、；撞击荷载；钢筋混凝土桥墩[中图分类号]U443．22[文献标识码】A[文章编号]1674—0610(2010)05—0067—04AnalysisofDynamicResponseofPierunderLateralImpactwithFEMLIULing(JiangsuTrafficTechnicianCollege，Zhenjiang，Jiangsu212006，China)[Abstract]Impacttestswerecarriedoutondynamicperformanceofreinforcedconcretepierunderlateralimpac

3、tload：ThereliableFEMhadbeenestablishedbasedontheexperimentalresearch．Thedy—namicperformanceofpierundersingleimpactloadwasanalysedaccordingtotheFEM．Thedynamicperformanceofpierwerecontrastedundersingleimpactloadandmulti—impactload．Theresearchresultshaveproventhataverageimpactloadwaslarger，

4、actingtimeofimpactloadwasshorter，peakvalueandaveragevalueofstraininthemiddlesectionofpierweresmallerundersingleimpactloadcomparedwithmulti—impactload．Theresearchresultsgivedsomereferenceforthedesignofpiercrashworthiness．[Keywords]Dynamicresponse；AnalysiswithFEM；Impactload；Reinforcedconcr

5、etepier力学性能相似的原理转化为质量、弹簧和阻尼系统1概述模型，通过建立运动方程进行结构系统激励和响应桥墩在役期间除了承受正常的设计荷载外，也计算。有限元分析法是采用大型非线性动力有限元可能遭遇意外撞击的作用。撞击后可能造成局部直程序对结构冲击响应问题进行分析和计算。从70接破坏，继而产生结构的冲击振动甚至结构倒塌等年代以来，以LS—YDNA为代表的动态非线性有限多种形式的破坏效应，从而带来巨大的生命和财产元程序被发展和改善，在结构冲击动力分析方面己损失。撞击荷载作用下钢筋混凝土结构将以高于静经显示其不可替代的作用计算机仿真技术己成为结态许多量级的应变速率变形，表

6、现出与静态受载时构冲击动力分析的一种重要工具。目前国内外学者不相同的力学行为。由于撞击荷载的破坏性大，往运用有限元进行了结构撞击性能的有益探索。往成为结构设计过程中的控制因素。本文进行了侧向撞击荷载下钢筋混凝土桥墩动结构在撞击荷载作用下动力响应的分析方法基力性能的试验研究。在试验研究基础上建立了可靠本上可以分为3大类：经验公式法、动力分析法和的有限元模拟，并根据该模型探讨了单次撞击荷载有限元分析法。经验公式法是采用拟静力的计算方下桥墩的动力响应，对比分析了单次与累次撞击荷法，将静载下结构反应乘上冲击因子而得到撞击荷载时桥墩的动力响应。载下的结构反应。动力分析法是将结构系

7、统根据动[收稿日期]2010—02一O1[作者简介]刘玲(1980一)，女，湖北黄冈人，硕士，助讲，主要从事公路桥梁教学与管理工作。68公路工程35卷本文中钢筋混凝土圆形桥墩的混凝土单元采用2试验介绍SOLID164实体单元，，材料模型选用MAT一111，本试验钢筋混凝土桥墩试件的上下端分别与梁即MAT—JOHNSON—HOLMQUIST—CONCRETE。式钢筋混凝土盖梁和底座整浇。桥墩模型卧位放H—J—C模型的强度以规范化等效应力描述：置，简支端施加静态轴压力，然后在墩柱跨中位置将=[a(1一D)+PⅣ](1+cln)(1)落锤以一定