桥上爆炸作用下正交异性钢桥面板的破坏模式

摘要

针对桥上爆炸作用下正交异性钢桥面板，开展了基于钢板爆炸试验验证的数值模拟研究。分析了美国联邦应急管理署（FEMA）规定的五种威胁类型爆炸作用下泰州长江大桥钢桥面板的破坏机理，揭示了桥面板不同构件的破坏模式。主要结论如下：（1）所有爆炸工况中，均观察到顶板花瓣状破口、U肋断裂及撕裂和横隔板塑性变形。对于较大炸药量工况（1 814 kg TNT、4 536 kg TNT和13 608 kg TNT），桥面板破坏模式还包括横隔板面外弯曲、局部屈曲和断裂、底板U肋断裂以及底板破口。（2）对于较小炸药量工况（227 kg TNT和454 kg TNT），桥面板主要耗能机制为顶板和顶板U肋耗能，总耗能占比超过70%；而较大炸药量工况桥面板主要耗能机制为顶板、顶板U肋、横隔板、底板和底板U肋共同耗能，总耗能占比超过90%。

关键词

桥梁抗爆 / 破坏模式 / 数值模拟 / 正交异性钢桥面板 / 桥上爆炸