基于HJC模型的车辆-桥墩碰撞响应分析

摘要

为探讨HJC模型在车辆-桥墩碰撞分析中的适用性和动力响应,应用大型有限元程序LS-DYNA,明确了HJC模型中关键参数的取值,建立了落锤冲击数值模型并与试验验证;在此基础上进一步构建了车辆-桥墩碰撞分析模型,校验了碰撞过程系统能量转换,探讨了车速、车重和撞击位置对钢筋混凝土桥墩撞击力与墩顶位移的影响。结果表明:HJC模型能较好的模拟落锤冲击作用下钢筋混凝土梁的动力响应;撞击力峰值和墩顶位移峰值随撞击速度和撞击质量的增加而增大,随撞击偏心距的增加而逐渐削弱;撞击速度的提升将加快峰值响应的出现,而撞击质量的增大将延缓峰值响应的出现,当车速超过100 km/h时,撞击力和墩顶位移时程曲线将出现两个显著的峰值,应考虑车厢的二次撞击响应。