撞击荷载作用下PU泡沫防护RC柱抗冲击数值模拟研究

来源：振动与冲击杂志2025年第14期北京时间：

作者：何庆锋sammyhqf，张俊峰，易帆，唐志龙

单位：湖南大学土木工程学院，长沙410082

摘要：缓冲泡沫构型防护措施具有优良的防护效果，为探究所设计防护的钢筋混凝土(reinforced concrete，RC)柱在碰撞过程中的耗能效果及防撞机理，本文基于摆锤冲击试验数据，采用LS-DYNA软件对冲击作用下RC柱的动态响应与破坏模式进行数值模拟与模型有效性验证。对比研究了无防护、采用聚氨酯(polyurethanes，PU)泡沫防护以及钢丝网砂浆综合防护等三种措施下的不同设计参数的RC柱抗冲击性能，结果表明，本研究所采取的两种防护措施均可显著提高RC柱抗冲击性能。在摆锤冲击荷载作用下，钢丝网砂浆-PU泡沫防护措施具有优异的抗冲击防护效果，相对于仅使用PU泡沫防护，在同样的防护厚度下，PU泡沫外层设置钢丝网复合砂浆相比来说可以分别降低冲击力峰值与位移峰值约20%、25%；在不同冲击速度下均有较好的耐撞性能，增加缓冲层的厚度与密度均能有效提升RC柱的抗冲击性能。<br>

关键词：摆锤冲击试验；聚氨酯泡沫(PU泡沫)；防护措施；抗冲击性能；能量耗散