文章编号:１６７３－６０５２(２０２３)０６－００１０－０４ＤＯＩ:１０.１５９９６/ｊ.ｃｎｋｉ.ｂｆｊｔ.２０２３.０６.００３车－桥碰撞动力及防护装置设计分析孔令云１ꎬ贾留锁１ꎬ王睿２ꎬ李选栋１(１.郑州市市政工程勘测设计研究院郑州市４５００００ꎻ２.黄河水利委员会河南黄河河务局郑州市４５０００３)摘要:为研究超高车辆撞击下桥梁结构的动态响应ꎬ以一座预应力混凝土空心板桥为研究对象ꎬ采用非线性有限元仿真技术ꎬ模拟了车－桥碰撞过程ꎬ对超高车辆撞击下被撞梁的动态响应及损伤进行了分析ꎮ考虑到目前既有桥梁上部结构防护装置的种类匮乏ꎬ提出了一种基于ＥＣＣ(超高韧性水泥基复合材料)板的组合防护装置ꎬ对防护装置的防护性能进行了分析ꎬ探讨了不同设计参数下ꎬ防护装置性能的变化特征ꎬ为工程设计人员提供参考ꎮ关键词:空心板桥ꎻ超高车辆ꎻ防护装置ꎻ抗撞性能ꎻ参数分析中图分类号:Ｕ４４３.８文献标识码:Ｂ０引言跨线立交桥梁在城市及高速公路跨线工程中使用广泛ꎬ其受到超高车辆撞击的事故时有发生ꎬ对正常服役状态下的桥梁结构安全造成了严重威胁ꎮ目前针对超高车辆撞击桥梁上部结构开展的防护研究工作相对较少ꎮ陆新征等[１]基于模型试验和数值仿真技术提出了一种新型薄壁钢管缓冲装置ꎬ通过扩散模块分散车辆撞击力ꎬ通过吸能模块吸收车辆的动能进而降低超高车辆撞击下桥梁结构的损伤ꎮ朱洲洲[２]通过对超高车辆撞击下钢筋混凝土Ｔ梁桥进行损伤分析ꎬ提出了基于泡沫铝材为主要耗能材料的桥梁防护装置ꎬ研究发现该防护装置可以有效降低超高车辆撞击下桥梁上部结构的损伤ꎮ潘晋等[３]提出了一种基于阻尼器的限高防护架ꎬ通过对超高车辆进行柔性拦截ꎬ间接避免车桥碰撞事故发生ꎮ针对目前频发的超高车辆撞击桥梁上部结构问题ꎬ文章采用显式动力有限元分析软件进行了车桥碰撞全过程非线性分析ꎬ模拟了车辆撞击下桥梁结构的损伤ꎬ同时考虑到已有防护装置种类匮乏ꎬ亦为降低超高车辆撞击下桥梁结构的损伤ꎬ提出了一种适用于桥梁上部结构的新型防护装置ꎮ１有限元模型建立以一座跨径为２０ｍ的预应力空心板桥为工程实例ꎬ空心板单梁尺寸如图１(ａ)所示ꎬ全桥由６片空心板单梁组成ꎬ桥梁全宽７.７ｍꎮ混凝土强度等级为Ｃ５０ꎬ每片空心板采用４根型号为４ｓΦ１５.２ｍｍ的预应力钢绞线ꎬ预应力荷载通过等效降温法进行模拟ꎮ空心板桥有限元模型如图１(ｂ)所示ꎮ超高车辆模型采用美国国家碰撞分析中心(ＮＣＡＣ)提供的标准双轴卡...
