预应力混凝土箱梁爆炸荷载模型试验及有限元分析.pdfVIP

振动与冲击

第43卷第14期JOURNALOFVIBRATIONANDSHOCKVol.43No.142024

预应力混凝土箱梁爆炸荷载模型试验及有限元分析

孙启鑫，刘超?

（1.浙江理工大学建筑工程学院，杭州310018；2．同济大学土木工程学院，上海200092）

摘要：目前针对箱梁爆炸荷载以及冲击波传播规律的研究较少，以目前混凝土桥中应用较为广泛的预应力混凝

土箱梁桥为依托工程，以1：5缩尺比例设计箱梁爆炸荷载试验。试验表明，箱梁顶板超压沿箱梁纵向呈非线性下降梯度

分布特点，超压沿箱梁横向近似于梯形荷载分布，随着比例距离的减小,结构超压增大。其次,基于箱梁爆炸荷载试验，建

立箱梁三维爆炸数值分析模型，通过将数值分析结果和试验数据进行对比,验证数值模拟的准确性。基于数值分析，揭示

爆炸冲击波与箱梁的相互作用机理，明确箱梁冲击波的传播规律。对不同爆炸工况箱梁各部位超压分布规律研究显示：

当爆心位于箱梁顶板上方时，顶板迎爆面超压较大；当爆心位于翼缘板下方时，在翼缘和腹板处产生较大超压，其余部位

超压较小。而当爆心位于箱梁底板下方时，翼缘、腹板和底板均受到较大的冲击波超压，结构全截面受爆炸影响较大。最

后，基于试验和数值分析结果，对不同工况下箱梁顶板、腹板和底板的超压峰值进行方程拟合，建立不同爆炸工况下箱梁

关键部位荷载模型。

关键词：预应力混凝土箱梁；爆炸试验；数值模拟；机理分析；荷载模型

中图分类号：U442.59文献标志码：AD0I:10.13465/j.cnki.jvs.2024.14.005

Experimentalandfiniteelementanalysisoftheexplosionloadmodel

forprestressedconcreteboxgirders

SUNQixin,LIUChao?

(1.SchoolofCivilEngineeringandArchitecture,ZhejiangSci-TechUniversity,Hangzhou310018,China;

2.CollegeofCivilEngineering,TongjiUniversity,Shanghai200092,China)

Abstract:Atpresent,therearefewresearchesontheblastpressureloadandshockwavepropagationinbox

girders.Basedontheengineeringbackgroundofaprestressedconcreteboxgirderbridgewhichiswidelyusedinconcrete

bridgedesignatpresent,theexplosionloadtestoftheprestressedboxgirderwascarriedoutwithascaleof1:5.The

experimentalresultsshowthattheoverpressureonthetopplateoftheboxgirderexhibitsanon-lineardescendinggradient

distributionalongthelongitudinaldirectionoftheboxgirder,andtheoverpressureisdistributedalong