行车落物作用下钢筋混凝土箱梁破坏形态分析

doi:10.3969/j.issn.1674-0696.2021.01.12

重庆交通大学学报（自然科学版） ›› 2021, Vol. 40 ›› Issue (01): 72-78.DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.01.12

行车落物作用下钢筋混凝土箱梁破坏形态分析

琚利平1，王银辉2，陆晓宏3，单继栋4

(1. 浙江省交通集团检测科技有限公司，浙江杭州 310012； 2. 浙大宁波理工学院土木建筑工程学院，浙江宁波 315100； 3. 重庆交通大学土木工程学院，重庆 400074； 4. 宁波市交通规划设计研究院有限公司，浙江宁波 315100)

收稿日期:2019-10-05 修回日期:2020-04-07 出版日期:2021-01-11 发布日期:2021-01-11
作者简介:琚利平(1973—），男，浙江衢州人，高级工程师。主要从事桥梁结构检测方面的工作。E-mail:1139400940@qq.com 通信作者：王银辉（1972—）男，浙江渚暨人，博士，教授。主要从事桥梁结构动力安全与控制技术方面的研究。E-mail:wangyh7244@nit.zju.edu.cn
基金资助:
浙江省自然科学基金项目（LY19E080014）

Failure Mode Analysis of Reinforced Concrete Box Girder under Impact of a Falling Cargo from Passing Truck

JU Liping1, WANG Yinhui2, LU Xiaohong3, SHAN Jidong4

(1. Zhejiang Transportation Group, Testing Technology Co., Ltd., Hangzhou 310012, Zhejiang, China; 2. School of Civil Engineering and Architecture, NingboTech University, Ningbo 315100, Zhejiang, China; 3. School of Civil Engineering, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China; 4. Ningbo Communications Planning Institute Co., Ltd., Ningbo 315100, Zhejiang, China)

Received:2019-10-05 Revised:2020-04-07 Online:2021-01-11 Published:2021-01-11
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摘要/Abstract

摘要： 针对桥面行车重型货物掉落冲击箱梁，将导致箱体产生严重的裂缝甚至破坏，且破坏具有局部化和剪切破坏特征的问题。笔者利用LS-DYNA有限元软件，开展了冲击荷载作用于箱梁不同位置时的数值模拟，并结合某钢筋混凝土箱梁桥在行车落物冲击下的损伤情况，研究了冲击力作用效应的传递规律和破坏形态。研究结果表明：落物冲击箱梁产生的动力响应和破坏形态呈现出明显的剪切破坏特征；冲击力作用效应由顶板作用位置向腹板和底板依次传递；冲击荷载作用于顶板时发生局部剪切破坏，而传递至腹板后则可能产生弯剪斜裂缝。

关键词: 桥梁工程, 落物, 冲击作用, 箱梁, 剪切破坏

Abstract: A massive falling cargo from passing trucks causes serious cracks and even damage of reinforced concrete box girders, which has the characteristics of localization and shear failure. The finite element software LS-DYNA was used to carry out the numerical simulation of the impact load acting on different positions of the box girder. Combined with the damage situation of a reinforced concrete box girder bridge under the impact of vehicle falling objects, the transfer law and failure mode of impact force effect were studied. Research results show that the dynamic response and failure mode of the box girder impacted by falling objects show obvious shear failure characteristics; the effect of impact force is transferred from the top plate position to the web plate and the bottom plate in turn; the local shear failure occurs when the impact load acts on the roof, and the bending shear oblique cracks may occur after the impact load is transferred to the web.

Key words: bridge engineering, falling cargo, impact action, box girder, shear failure

中图分类号:

U443

琚利平1，王银辉2，陆晓宏3，单继栋4. 行车落物作用下钢筋混凝土箱梁破坏形态分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(01): 72-78.

JU Liping1, WANG Yinhui2, LU Xiaohong3, SHAN Jidong4. Failure Mode Analysis of Reinforced Concrete Box Girder under Impact of a Falling Cargo from Passing Truck[J]. Journal of Chongqing Jiaotong University(Natural Science), 2021, 40(01): 72-78.

参考文献

［1］罗征，王银辉.滚石撞击桥墩动力响应试验［J］.中国公路学报，2017，30(9)：78-85.
LUO Zheng, WANG Yinhui. Experiment on dynamic response of piers subjected rolling stone impacting ［J］. China Journal of Highway and Transport, 2017, 30 (9): 78-
85.
［2］何思明，庄卫林，张雄，等.都汶公路彻底关大桥桥墩抗滚石冲击防护研究［J］.岩石力学与工程学报，2013(增刊2)：3421-3427.
HE Siming, ZHUANG Weilin, ZHANG Xiong, et al. Research on rockfall impact prevention of Chediguan bridge pier, Duwen road ［J］. Chinese Journal of Rock Mechanics
and Engineering, 2013 (Sup 2): 3421-3427.
［3］邹毅松，谷志敏，王银辉，等.滚石撞击下混凝土桥墩损伤仿真模拟［J］. 重庆交通大学学报(自然科学版)，2015，34(6)：27-31.
ZOU Yisong, GU Zhimin, WANG Yinhui, et al. Damage simulation of concrete pier under impact of rolling stones ［J］. Journal of Chongqing Jiaotong University
(Natural Science), 2015, 34 (6): 27-31.
［4］周晓宇马如进陈艾荣. 行车落物冲击下钢筋混凝土桥面板的安全性能［J］.华南理工大学学报, 2018, 46(4): 137-145.
ZHOU Xiaoyu, MA Rujin, CHEN Airong. Safety performance of a bridge deck under impact of a massive falling cargo from passing truck ［J］ .Journal of South China
University of Technology (Natural Science), 2018, 46(4): 137-145.
［5］王明洋，王德荣，宋春明.钢筋混凝土梁在低速冲击下的计算方法［J］. 兵工学报，2006，27(3)：399-405.
WANG Mingyang, WANG Derong, SONG Chunming. A calculation method of reinforced concrete beam under low velocity impact ［J］. ACTA Armamentarii , 2006, 27 (3): 399
-405.
［6］邹毅松，刘磊，王银辉，等.接触面对驳船撞击桥墩动力响应的影响［J］.重庆交通大学学报，2018，37(9)：7-15.
ZOU Yisong, LIU Lei, WANG Yinhui, et al. Influence of contact surface on dynamic response of barge impacting pier ［J］. Journal of Chongqing Jiaotong University
(Natural Science), 2018, 37 (9): 7-15.
［7］霍静思，胡开赢. RC梁冲击破坏机理试验研究与残余变形预测方法探讨［J］.湖南大学学报（自然科学版），2017，44(1)：112-117.
HUO Jingsi, HU Kaiyin. Failure mechanism of RC beams under impact loading and discussion on prediction methods of residual deflection ［J］. Journal of Hunan
University (Natural Science), 2017, 44 (1):112-117.
［8］ SAATCI S, VECCHIO F J. Effects of shear mechanisms on impact behavior of reinforced concrete beams ［J］. ACI Structural Journal, 2009,106 (1):78-86.
［9］许斌，曾翔. 冲击荷载作用下钢筋混凝土梁性能试验研究［J］. 土木工程学报，2014,47(2)：41-51.
XU Bin, ZENG Xiang. Experimental study on the behaviors of reinforced concrete beams under impact loadings ［J］. China Civil Engineering Journal, 2014, 47(2): 41
-51.
［10］窦国钦，杜修力，李亮.冲击荷载作用下高强钢筋混凝土梁性能试验［J］. 天津大学学报，2014，47(12)：1072-1080.
DOU Guoqin, DU Xuli, LI Liang. Experimental study on the behavior of high strength reinforced concrete beams under impact load ［J］. Journal of Tianjin
University, 2014 (12): 1072-1080.
［11］ PHAM T M , HAO H . Plastic hinges and inertia forces in RC beams under impact loads ［J］. International Journal of Impact Engineering, 2017, 103（5）:1-11.
［12］梅福林，董新龙，俞鑫炉.不同落锤速度冲击下混凝土和RC梁破坏研究［J］.宁波大学学报(理工版)，2017，30(5)：83-88.
MEI Fulin, DONG Xinlong, YU Xinlu. Failure of concrete and RC beams under impact of different drop hammer speeds ［J］. Journal of Ningbo University (Natural
Science and Engineering), 2017, 30 (5):83-88.

[1]	周建庭1,2，黎娅2，张洪2，夏润川2，杨文琦2. 基于自发漏磁检测的钢绞线两点腐蚀试验研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(07): 74-81.
[2]	张华1，张正琦2 ，程高3，4，田伯科1. 黄土地区陡崖坡段桩基合理临坡距研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(07): 93-98.
[3]	刘金春，宋子轩，梁栋. 单箱三室连续梁桥在横向温度梯度与汽车偏载下的空间效应分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(06): 80-86.
[4]	郑植1,2，耿波2，袁佩2，李嵩林2，胡正涛3. 桥墩复合材料防船撞装置新型连接试验研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(05): 66-73.
[5]	张阳1，屈少钦1，卢九章2，霍文斌3. UHPC纤维定向法及对受拉性能影响[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(05): 74-80.
[6]	傅立磊. 基于随机激励响应的参数识别相关函数法[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(04): 70-75.
[7]	苏小波1，肖林2. 空间刚架结构钢-混结合段合理构造模型试验和数值模拟研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(04): 76-82.
[8]	梁宗保1，柴洁1，纳守勇2，马天立1，唐玉1. 基于深度学习的桥梁健康监测数据有效性分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(03): 78-83.
[9]	唐启智1,辛景舟1,2,周建庭1,付雷1,3,张俊4. 基于时序分析的锈蚀RC拱损伤识别：仿真与验证[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(02): 69-77.
[10]	戎贤1,2，杨洪渭1，张健新1,2. 带钢端头的装配式混凝土梁柱中节点滞回性能试验研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(02): 78-82.
[11]	刘小会，许杨，陈思甜，徐略勤. 人行悬索桥地震响应分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(01): 65-71.
[12]	王桢1,2，周建庭1,3，张劲泉1,4，吴海军1，吴月星1. 现浇分段长度对万吨级平转斜拉桥受力的影响分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(12): 44-52.
[13]	郝宪武，舒鹏，郝键铭. 大跨度非对称悬索桥的静风稳定性研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(12): 53-59.
[14]	陈思甜，彭庆，杨敏. 亢谷景区大跨径人行玻璃悬索桥人致振动响应分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(12): 60-66.
[15]	周术明1,2，颜东煌1. 钢筋混凝土简支预裂梁车辆静载模拟试验研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(12): 67-73.

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