爆炸荷载作用下钢筋混凝土箱梁破坏特性和动力响应分析
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作者
丁龙天 路国运
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单位
太原理工大学土木工程学院
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摘要
针对箱梁桥在服役过程中可能遭受军事冲突或恐怖袭击的威胁,本文选取了某实际单箱单室箱梁桥的一跨及桥墩,利用ANSYS/LS-DYNA进行了爆炸荷载作用下其损伤特性的研究。在验证了材料模型以及数值模拟算法的有效性后,根据美国联邦紧急事务管理署(FEMA)对潜在爆炸威胁的分类选取了23kg和454kg两种炸药当量,并根据爆炸位置的不同布置了16种不同的工况,分别为桥梁跨中、1/8跨的桥面和箱室上方。结果表明:在23kg炸药当量作用下,桥梁迎爆面破口尺寸较小,桥梁迎爆面和背爆面表现为局部损伤;在454kg炸药当量作用下,桥梁迎爆面出现较大尺寸破口,除了爆炸中心区域损伤严重外,桥梁迎爆面和背爆面整体损伤都较为严重,并且发生在1/8跨边箱梁上方的爆炸破坏最为严重,全桥背爆面出现多处混凝土剥落露筋现象。通过对比不同工况箱梁桥的损伤特性,得出结论:相同炸药当量下,发生在梁上方的爆炸比发生在桥面上方的爆炸破坏更加严重;发生在边跨尤其是边跨边室的爆炸比发生在跨中的爆炸破坏更加严重。
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关键词
单箱单室箱梁桥爆炸荷载数值模拟破坏特性动力响应
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文章目录
1 数值分析模型
1.1 模型介绍
1.2材料参数
1.3工况布置
1.4测点布置
1.5重力恒定阶段
2 模型验证
2.1爆炸试验简介
2.2有限元模型
2.3材料参数
2.4试验与有限元模拟对比
3 爆炸荷载作用下箱梁破坏特性和动力响应
3.1箱梁破坏特性
3.1.1桥面上方爆炸
3.1.2箱梁上方爆炸
3.2箱梁动力响应
3.3模拟结果分析
4结论
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引用格式
丁龙天,路国运.爆炸荷载作用下钢筋混凝土箱梁破坏特性和动力响应分析[J/OL].太原理工大学学报,1-12[2025-03-07].http://kns.cnki.net/kcms/detail/14.1220.N.20250305.1549.004.html.