车辆撞击作用下预制拼装桥墩动力响应数值分析

为研究车辆撞击作用下预制拼装桥墩的动态响应与损伤，采用显式动力分析软件LS-DYNA建立具有滑移导向面的预制拼装桥墩三维实体分离式模型。与摆锤撞击试验结果进行对比，验证了有限元模拟方法的可靠性。基于该模型，探究了预制拼装桥墩与整体式桥墩的动力响应差异，并进一步分析撞击位置、节段数量、导向面的倾斜角度、初始预应力水平对撞击力和桥墩变形的影响规律，最后结合各国规范对比其等效撞击力值。结果表明：具有滑移导向面的预制拼装桥墩在车辆的撞击下，其位移响应模式为顶部节段围绕底部节段为中心产生摇摆行为；当预应力水平从10%提高到20%,顶部节段侧向位移减小程度达25%;我国规范给出的撞击力值偏小，当车辆速度大于等于80km/h时，卡车撞击该预制拼装桥墩得到的撞击力值均高于我国规范值。