由于汽车高速碰撞桥墩的事故后果严重,可能会破坏桥墩的结构,影响桥墩的使用寿命。因此,研究桥墩受到汽车碰撞可能会出现的损伤机理、汽车碰撞桥墩碰撞力的简化计算方法以及桥墩防车撞的装置在理论与工程实际方面都具有重要意义。本文围绕着汽车碰撞桥墩这一课题主要做了以下工作:(1)介绍了汽车碰撞桥墩的研究现状、ANSYS/LS-DYNA的应用步骤、相关的计算理论。同时也介绍了接触算法的三种方法,沙漏能控制的注意事项以及本文用到的单元类型和本构模型。(2)建立等效汽车碰撞桥墩的有限元模型,验证了等效汽车模型的合理性,并与刚体汽车的碰撞结果进行对比,进一步说明等效汽车的碰撞更接近实际情况。对等效汽车在不同速度的情况下从能量、碰撞力、位移等角度对桥墩进行了分析,也从应力角度对桥墩易出现局部破坏的部位进行了分析,并得出了不同速度下,桥墩不同的部位产生的损伤情况。(3)介绍了相关规范提供的理论模型以及计算方法,结合其他学者给出的修正公式对碰撞力进行计算,并与等效静力计算方法的结果进行对比进行相互验证。采用了将汽车碰撞桥墩视为匀减速过程的一种碰撞力的简化计算方法,通过与等效静力计算的结果对比验证了这种方法的合理性,将计算方法的结果与中国、欧洲、美国规范比较,并对我国规范提出建议。(4)设计了一种钢套箱-聚氨酯(PU)填充层的防撞装置,并对不同的PU材料、不同的钢板厚度、不同的PU层厚度进行参数分析,分别分析了钢板、PU层的吸收能量的情况以及防撞装置对碰撞力的折减情况。