基于质量-弹簧模型的驳船-桥墩冲击试验

Barge-bridge pier impact test based on mass spring model

为实现驳船撞击桥墩后对撞击力的快速估算,开展基于质量-弹簧模型的RC柱低速冲击试验,探究不同撞击速度、弹簧刚度及被撞结构截面形式对驳船撞击力及初始碰撞刚度的影响规律,将试验结果与现有规范中驳船撞击力计算公式进行对比和讨论,最后在算例中运用基于质量-弹簧模型方法与非线性接触有限元方法进行比较。结果表明:质量-弹簧模型冲击试验中,撞击力峰值随着弹簧刚度、碰撞速度和碰撞接触面积的增大而增大,但圆形柱直径的增大对撞击力峰值影响不大;现有驳船撞击力公式中,CVIA公式撞击力-撞深(P-a)曲线的初始刚度取值合理,撞击力计算结果与试验结果符合较好;基于质量-弹簧模型,将CVIA公式P-a曲线赋予的弹簧本构,能够快速确定驳船撞击力,有效提高求解效率。