预应力混凝土简支T梁桥的落石撞击破坏分析

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落石作为一种典型的地质灾害,对山区道路交通安全的不利影响显而易见。我国西部山区地质复杂,也是地震频发区,地震会直接或间接地诱发落石。在山区的桥梁,多以混凝土梁桥为主;在山区高速公路和高速铁路中,预应力混凝土梁桥数量很多。落石会撞击桥梁的墩柱或桥面,撞击后多为混凝土局部损伤,严重者可致使结构坍塌。因此,对落石撞击预应力混凝土梁桥的破坏分析十分必要。论文首先介绍了撞击分析与静力分析的区别,以及梁板单元受冲击荷载作用的理论分析方法,为实际应用提供理论基础;其次以山区某预应力混凝土简支T型梁公路桥为工程背景,采用大型有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立该梁桥的空间模型,并介绍了模型建立中的一些实用技巧;最后,分析了落石撞击位置的影响,讨论落石撞击速度、质量、撞击角度和撞击接触面积等不同因素对撞击结果的影响。论文得到以下结论:落石撞击T梁翼缘板,造成的破坏集中在撞击位置;落石撞击在桥梁整体性较好的地方(如梁腹板与横隔板连接处),桥梁整体均受到较大影响;落石撞击的能量越大,桥梁的破坏越严重。
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