内置十字形型钢混凝土墩柱抗撞性能研究

作     者：吴进军 王建功 杜建华 马隆琛 WU Jin-jun;WANG Jian-gong;DU Jian-hua;MA Long-chen

作者机构：青海省交通规划设计研究院有限公司西宁市810008 中交二公局第四工程有限公司洛阳市471000 重庆中检工程质量检测有限公司重庆市400025 中交第一公路勘察设计研究院有限公司西安市710075 

出 版 物：《公路》 (Highway)

年 卷 期：2025年第70卷第1期

页      面：273-281页

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主　　题：桥梁工程 型钢混凝土构件 内置十字形型钢 结构撞击作用 数值模拟 动力响应分析 

摘      要：型钢混凝土构件是承载能力、耐久性与耐火性良好的结构构件,在桥梁工程中的应用有巨大潜力。在诸多截面形式中,内置十字形型钢可保障桥墩的刚度均匀性,相比其他的截面形式,具有更为广泛的应用。在桥梁服役期间,失控车辆与船舶对桥墩的撞击作用需要加以考虑。桥墩通常采用底部固接而顶部通过橡胶支座等与桥板搭接的边界条件,与常规针对构件层次的相关撞击试验边界有显著差异。基于数值模拟方法,利用验证有效的有限元模型,模拟分析了内置十字形型钢的型钢混凝土桥墩在侧向撞击作用下的动力响应规律,结果表明,在现实边界和撞击作用位置条件下除需考虑桥墩撞击位置的瞬时变形,还需要关注因受撞和其后的惯性回弹而导致的桥墩顶部变形。同时,基于其中的关键响应与指标,开展了系列的参数分析,所涉及的参数包括桥墩的材料相关参数、截面特征参数、宏观几何参数和撞击作用工况参数等。上述研究将有助于内置十字形型钢的型钢混凝土桥墩的抗撞击设计,保障相应桥梁结构安全。