顶部水平撞击作用下钢墩柱等效碰撞力研究

来源：振动与冲击杂志2024年第20期北京时间：

作者：杨孟刚,，张宇,，孟栋梁,，胡尚韬,

单位：1. 中南大学土木工程学院，长沙410075；2.高速铁路建造技术国家工程研究中心，长沙410075

摘要：通过对钢墩柱的水平撞击试验，探讨了撞击质量和速度对碰撞响应的影响；基于ABAQUS/Explicit有限元模拟，进一步探究了试件长细比、锤头材质及轴压比对试件动力响应的影响规律。在上述基础上，基于能量原理，提出了一种计算水平撞击作用下钢墩柱等效碰撞力的方法。结果表明：碰撞力随撞击质量和速度增加而增大，且受撞击速度的影响更显著；随试件长细比减小，碰撞力峰值增大，墩顶位移减小；较小的轴压力有利于提高试件的抗撞击能力。试件在铝制和钢制锤头撞击下的动力响应相似，相比而言，在橡胶锤头撞击下响应明显减小。将本文方法计算的等效碰撞力以拟静力的方式施加于墩柱，得到的墩柱应变与位移等响应与撞击作用下的响应峰值误差在15%以内。<br>

关键词：钢墩柱；水平撞击；动力响应；等效碰撞力