城市高架橋抗爆性能評估與防護措施研究.pdf

1、改革開放以來，交通系統(tǒng)作為基礎(chǔ)建設(shè)的重要組成部分發(fā)展得尤為迅猛。城市高架橋與快速路的大力發(fā)展，大大的提高了交通運輸能力，減輕了城市交通壓力。然而，恐怖襲擊等意外爆炸事故會導(dǎo)致橋梁的損毀。炸彈在橋梁的特殊位置引爆可能會給橋梁整體結(jié)構(gòu)造成巨大破壞，導(dǎo)致城市交通癱瘓，甚至大量人員傷亡與不可估計的經(jīng)濟損失。雖然現(xiàn)階段國內(nèi)外對建筑結(jié)構(gòu)抗爆的研究已經(jīng)取得了較為豐富的成果，但關(guān)于爆炸荷載下城市高架橋的相關(guān)研究明顯不足。因此，研究城市高架橋的抗爆性能評

2、估與防護措施，為城市橋梁的綜合防護和抗爆設(shè)計提供參考，具有重要的現(xiàn)實意義。本文開展的主要研究如下：
　　1、基于數(shù)值模擬提出了爆炸荷載作用下城市高架橋動態(tài)響應(yīng)及其倒塌過程分析方法。首先，分析了城市橋梁爆炸風(fēng)險源并確定了城市高架橋可能遭受的爆炸荷載。然后，基于有限元軟件ANSYS/LS-DYNA建立橋梁、炸藥和空氣模型；改變炸藥的位置和重量，得到爆炸荷載作用下橋梁關(guān)鍵部位的Von-Mises應(yīng)力分布、位移響應(yīng)和橋梁的整體破壞形態(tài)，并

3、模擬橋梁在爆炸后的損傷及倒塌過程。最后，以3跨1聯(lián)的匝道橋為研究對象，進行具體的計算與分析。
　　2、參考建筑抗爆設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，初步建立了城市高架橋抗爆設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。參考城市高架橋的結(jié)構(gòu)特點與抗震設(shè)計的相關(guān)規(guī)定，提出了城市高架橋的抗爆性能評估方法。首先，根據(jù)抗爆設(shè)防烈度和抗爆防護目標(biāo)，確定橋梁結(jié)構(gòu)的抗爆防護等級；采用風(fēng)險分析的方法確定城市高架橋的爆炸風(fēng)險等級。然后，依據(jù)抗爆防護等級和爆炸風(fēng)險等級，建立城市高架橋的抗爆設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。最后，利用數(shù)