近年来,桥梁预制拼装技术在桥梁工程上的应用越来越广,承插式预制桥墩以其施工工期短、现场作业少、对周围环境影响小等优点开始在桥梁工程下部结构中显示出强大的竞争力。同时交通的运输量在与日俱增,并且会时常发生车辆与桥梁的撞击事故,轻则桥梁损坏,造成交通堵塞,重则造成重大人员伤亡。因此,为减小车辆撞击作用对承插式预制桥墩的损伤,减小经济损失,需要对车辆撞击作用下承插式预制桥墩的动力响应及损伤机理等进行研究。1.根据国内外承插式预制桥墩的工程应用情况及研究现状,设计了承插式预制桥墩车辆撞击的模型试验,同时对灌浆料的力学性能进行了试验研究,得到了灌浆料的抗折强度、抗压强度、弹性模量及应力-应变关系。2.通过模型试验实测得到了不同插入深度的承插式预制桥墩试件在不同车速的模型车辆撞击作用下的桥墩加速度、撞击力及钢筋应变时程等动力响应,通过与整体式桥墩模型的对比,得到了承插式连接形式及承插深度对桥墩受车撞响应的影响。当模型车辆以速度v=26.67km/h撞击承插式预制桥墩时,0.6D承插式桥墩的预制墩柱在承插连接段被拔出,0.6D承插深度不可应用于实际的承插式预制桥墩。1.0D承插深度桥墩的最终破坏形态与整体式的基本相同,且在加速度响应、混凝土应变极值、钢筋应变极值增减趋势及幅值方面与整体式的基本相同,因此,在连接界面不做粗糙处理的情况下,承插式连接的最小承插深度可取为1.0D。3.采用ANSYS/LS-DYNA软件建立有限元数值分析模型,对实验工况进行模拟分析,将有限元分析得到的模拟结果与车辆撞击桥墩模型试验得到的试验结果进行对比分析,数值模拟的结果与试验结果吻合较好,可以有效反映车辆撞击承插式预制桥墩的动力响应。4.结合模型试验结果及试验工况数值模拟参数,根据承插式预制桥墩在实际工程的应用,建立实车撞击1.0D承插式预制桥墩的有限元分析模型,研究承插式预制桥墩的损伤状况以及撞击力响应等与车辆类型、车辆重量、撞击速度及轴压比的关系。研究表明,车辆类型为C2500型皮卡时,撞击力峰值大于F800型卡车。随着车辆质量、速度的增加及桥墩轴压比的增加,撞击力峰值均增加,但均不是线性增长,车辆速度对撞击力峰值的影响大于车辆质量的影响。