桥梁撞击问题2019年度研究进展
发布时间：2021-07-05 10:25
桥梁撞击是影响桥梁建设和运营的一个关键问题,学者们对此进行了大量工作,并取得了积极的进展。为进一步促进桥梁撞击与防护方面的研究,回顾了2019年桥梁撞击事件及科学研究现状,主要从船撞、落石撞击、车撞等3方面对目前研究热点进行简要归纳总结,并从已有研究的拓展、新材料、新型结构、新的理论方法等方面展望桥梁撞击灾变和防控的研究趋势。近场动力学研究方法的引入将有助于加深对碰撞本质的认识,也将为桥梁撞击问题分析突破传统思维瓶颈提供新的路径。
【文章来源】：土木与环境工程学报(中英文). 2020,42(05)北大核心CSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
速度为1m/s时正面碰撞冲击力时程[22]
西南交通大学土木工程学院防护结构研究中心联合四川奥思特边坡防护工程有限公司，研制建造了大型专业落石冲击试验平台（图2）。余志祥、赵世春课题组基于该平台在结构防护，尤其是柔性防护系统方面，做了很多有意义的工作。环形网是被动柔性防护系统中的重要结构单元。赵雅娜等[39]为了建立环形网的计算模型，通过柔性被动网整体结构的足尺冲击试验，获取了环形拦截网的区域化变形特征以及网环的3种典型变形状态，建立了分区等代计算模型；实验结果校验了模型的准确性。另外，还提出了一种适用于多跨布置式柔性被动网结构的数值计算方法[40]。刘成清等[41]以实际被动柔性防护网为原型，基于LS-DYNA分析含减压环及不含减压环的两种被动柔性防护网在不同冲击能量及冲击位置下的动力响应；提出的三折线分析模型能够很好地反映减压环荷载位移曲线特点，给出的耗能计算公式便于减压环的设计及工程应用。李华东等[42]采用LS-DYNA的显式分析，得到了落石冲击下被动柔性防护体系的动力响应时程，对比分析了不同运动模式下的位移、冲击力、能量变化规律。以上崩塌落石作用研究主要集中在对桥梁墩柱以及防护结构方面，其他的研究还有：陈科宇等[43]考虑了落石冲击对车桥的影响，采用Rockfall、LS-DYNA和BANSYS等软件，依次就落石运动特性、落石冲击力计算以及落石车桥相互作用进行了研究。朱俊宇[44]对连续梁桥进行有限元建模，分析桥面板在不同落石冲击荷载工况作用下的动、静力响应，总结了动力响应放大系数变化规律并明确了不同截面内力响应动力放大系数的影响因素。古松等[45]利用落锤试验机对6组混凝土板进行试验研究，分析了不同冲击速度、混凝土板强度和长厚比对混凝土板冲击破坏效应的影响。姚昌荣等[46]综合考察流变特性、流速、桥墩形状以及冲击力的关系，进行了两种形状（圆形、方形）的桥墩缩尺模型试验。
因城市快速扩张、城市交通迅猛发展、立交跨线桥梁增多，汽车撞击问题突出。按车辆高度划分，可分为超高车辆撞击和非超高车辆撞击。非超高车辆的撞击部位大多是桥墩，如2019年5月15日，104国道东郭段上跨甬金高速一辆集装箱车撞击到桥墩，导致东郭立交桥立柱、防震挡块多处开裂，见图3。超高车辆的撞击部位大多是梁跨结构，撞击导致其垮塌或局部破损。如2019年5月7日，在德国汉诺威，一辆装载有挖掘机的平板挂车撞伤了A352公路的一座跨线桥，造成了约30万欧元损失。2019年5月18日，一辆大货车因载物超高，碰撞杭州市庆春东路口钢结构人行过街天桥，导致其东南侧垮塌。2019年7月28日，四川绵阳二环路八角人行天桥被超高货车撞击，造成梁体破损、位移，桥面铺装破裂、墩台基础裂缝等病害。目前，针对车辆撞击桥墩和桥跨结构的研究也不少。陈林等[47]基于LS-DYNA软件对车辆与典型钢筋混凝土桥墩的碰撞进行了非线性有限元模拟，重点考察了不同边界条件和箍筋直径的桥墩在车辆撞击作用下的动力响应及损伤特征，特别是钢筋混凝土桥墩的典型破坏形态。
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑变动水位因素的船舶撞击风险分析[J]. 张可成,伏耀华,王小川. 上海船舶运输科学研究所学报. 2019(04)
[2]低速冲击作用下混凝土板破坏效应试验研究[J]. 古松,彭丰,余志祥,李金星. 振动与冲击. 2019(24)
[3]船撞荷载作用下大跨度斜拉桥梁轨相互作用规律研究[J]. 左杨,肖祥,何雄君. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2019(06)
[4]某钢管防撞墩ANSYS模拟计算[J]. 马志敏,赵金霞,杨应松,吴坚. 武汉工程大学学报. 2019(06)
[5]落石冲击拱形明洞结构作用力传递机理模型试验研究[J]. 唐建辉,王玉锁,徐铭,周晓军,李勇. 铁道建筑. 2019(11)
[6]受压UHPC圆形墩柱抗冲击试验及简化分析方法[J]. 樊伟,杨涛,申东杰,张泽文,邵旭东. 中国公路学报. 2019(11)
[7]落石冲击大跨度拱形明洞结构作用机理研究[J]. 唐建辉,周晓军,蒋敦荣,王玉锁. 铁道工程学报. 2019(11)
[8]深水航道桥梁防船撞方法[J]. 陈国虞. 船舶与海洋工程. 2019(05)
[9]墩水相互作用对深水桥墩与船舶撞击的影响研究[J]. 邓江涛,李永乐,余传锦. 铁道建筑. 2019(10)
[10]桥梁防撞的探究及对策[J]. 陈琼. 建筑. 2019(20)
博士论文
[1]近场动力学格子模型及其在动态脆性断裂中的应用研究[D]. 郭居上.哈尔滨工业大学 2019
硕士论文
[1]落石冲击作用下桥梁上部结构动力响应特性研究[D]. 朱俊宇.西南科技大学 2019
[2]落石冲击棚洞结构的动力响应研究[D]. 柏雪松.中国地质大学(北京) 2019
[3]海河斜拉桥运营风险评估[D]. 杨树志.兰州交通大学 2019
[4]非通航跨海桥梁的受撞分析及防撞措施[D]. 于涛.东南大学 2018
[5]落石冲击及对车桥的影响研究[D]. 陈科宇.西南交通大学 2017
本文编号：3265898
【文章来源】：土木与环境工程学报(中英文). 2020,42(05)北大核心CSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
速度为1m/s时正面碰撞冲击力时程[22]
西南交通大学土木工程学院防护结构研究中心联合四川奥思特边坡防护工程有限公司，研制建造了大型专业落石冲击试验平台（图2）。余志祥、赵世春课题组基于该平台在结构防护，尤其是柔性防护系统方面，做了很多有意义的工作。环形网是被动柔性防护系统中的重要结构单元。赵雅娜等[39]为了建立环形网的计算模型，通过柔性被动网整体结构的足尺冲击试验，获取了环形拦截网的区域化变形特征以及网环的3种典型变形状态，建立了分区等代计算模型；实验结果校验了模型的准确性。另外，还提出了一种适用于多跨布置式柔性被动网结构的数值计算方法[40]。刘成清等[41]以实际被动柔性防护网为原型，基于LS-DYNA分析含减压环及不含减压环的两种被动柔性防护网在不同冲击能量及冲击位置下的动力响应；提出的三折线分析模型能够很好地反映减压环荷载位移曲线特点，给出的耗能计算公式便于减压环的设计及工程应用。李华东等[42]采用LS-DYNA的显式分析，得到了落石冲击下被动柔性防护体系的动力响应时程，对比分析了不同运动模式下的位移、冲击力、能量变化规律。以上崩塌落石作用研究主要集中在对桥梁墩柱以及防护结构方面，其他的研究还有：陈科宇等[43]考虑了落石冲击对车桥的影响，采用Rockfall、LS-DYNA和BANSYS等软件，依次就落石运动特性、落石冲击力计算以及落石车桥相互作用进行了研究。朱俊宇[44]对连续梁桥进行有限元建模，分析桥面板在不同落石冲击荷载工况作用下的动、静力响应，总结了动力响应放大系数变化规律并明确了不同截面内力响应动力放大系数的影响因素。古松等[45]利用落锤试验机对6组混凝土板进行试验研究，分析了不同冲击速度、混凝土板强度和长厚比对混凝土板冲击破坏效应的影响。姚昌荣等[46]综合考察流变特性、流速、桥墩形状以及冲击力的关系，进行了两种形状（圆形、方形）的桥墩缩尺模型试验。
因城市快速扩张、城市交通迅猛发展、立交跨线桥梁增多，汽车撞击问题突出。按车辆高度划分，可分为超高车辆撞击和非超高车辆撞击。非超高车辆的撞击部位大多是桥墩，如2019年5月15日，104国道东郭段上跨甬金高速一辆集装箱车撞击到桥墩，导致东郭立交桥立柱、防震挡块多处开裂，见图3。超高车辆的撞击部位大多是梁跨结构，撞击导致其垮塌或局部破损。如2019年5月7日，在德国汉诺威，一辆装载有挖掘机的平板挂车撞伤了A352公路的一座跨线桥，造成了约30万欧元损失。2019年5月18日，一辆大货车因载物超高，碰撞杭州市庆春东路口钢结构人行过街天桥，导致其东南侧垮塌。2019年7月28日，四川绵阳二环路八角人行天桥被超高货车撞击，造成梁体破损、位移，桥面铺装破裂、墩台基础裂缝等病害。目前，针对车辆撞击桥墩和桥跨结构的研究也不少。陈林等[47]基于LS-DYNA软件对车辆与典型钢筋混凝土桥墩的碰撞进行了非线性有限元模拟，重点考察了不同边界条件和箍筋直径的桥墩在车辆撞击作用下的动力响应及损伤特征，特别是钢筋混凝土桥墩的典型破坏形态。
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑变动水位因素的船舶撞击风险分析[J]. 张可成,伏耀华,王小川. 上海船舶运输科学研究所学报. 2019(04)
[2]低速冲击作用下混凝土板破坏效应试验研究[J]. 古松,彭丰,余志祥,李金星. 振动与冲击. 2019(24)
[3]船撞荷载作用下大跨度斜拉桥梁轨相互作用规律研究[J]. 左杨,肖祥,何雄君. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2019(06)
[4]某钢管防撞墩ANSYS模拟计算[J]. 马志敏,赵金霞,杨应松,吴坚. 武汉工程大学学报. 2019(06)
[5]落石冲击拱形明洞结构作用力传递机理模型试验研究[J]. 唐建辉,王玉锁,徐铭,周晓军,李勇. 铁道建筑. 2019(11)
[6]受压UHPC圆形墩柱抗冲击试验及简化分析方法[J]. 樊伟,杨涛,申东杰,张泽文,邵旭东. 中国公路学报. 2019(11)
[7]落石冲击大跨度拱形明洞结构作用机理研究[J]. 唐建辉,周晓军,蒋敦荣,王玉锁. 铁道工程学报. 2019(11)
[8]深水航道桥梁防船撞方法[J]. 陈国虞. 船舶与海洋工程. 2019(05)
[9]墩水相互作用对深水桥墩与船舶撞击的影响研究[J]. 邓江涛,李永乐,余传锦. 铁道建筑. 2019(10)
[10]桥梁防撞的探究及对策[J]. 陈琼. 建筑. 2019(20)
博士论文
[1]近场动力学格子模型及其在动态脆性断裂中的应用研究[D]. 郭居上.哈尔滨工业大学 2019
硕士论文
[1]落石冲击作用下桥梁上部结构动力响应特性研究[D]. 朱俊宇.西南科技大学 2019
[2]落石冲击棚洞结构的动力响应研究[D]. 柏雪松.中国地质大学(北京) 2019
[3]海河斜拉桥运营风险评估[D]. 杨树志.兰州交通大学 2019
[4]非通航跨海桥梁的受撞分析及防撞措施[D]. 于涛.东南大学 2018
[5]落石冲击及对车桥的影响研究[D]. 陈科宇.西南交通大学 2017
本文编号：3265898
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