爆炸冲击波作用下桥梁损伤效应的数值仿真

上海交通大学学报（自然版）

爆炸冲击波作用下桥梁损伤效应的数值仿真

邓荣兵a，金先龙a,b，陈向东a，杜新光a，沈建奇a，李政a

(上海交通大学 a. 高性能计算中心， b. 振动、冲击、噪声国家重点实验室，上海 200240)

收稿日期:2007-12-08 修回日期:1900-01-01 出版日期:2008-11-28 发布日期:2008-11-28
通讯作者: 金先龙

Numerical Simulation for the Damage Effect of Bridge Subjected to Blast Wave

DENG Rong-bing a,JIN Xian-long a,b, CHEN Xiang-dong a,DU Xin-guang a, SHEN Jian-qi a,LI Zheng a

(a. High Performance Computing Center; b. State Key Laboratory of Vibration, Shock & Noise, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240, China)

Received:2007-12-08 Revised:1900-01-01 Online:2008-11-28 Published:2008-11-28
Contact: JIN Xian-long

摘要/Abstract

摘要： 应用非线性动力有限元方法对爆炸冲击波作用下桥梁的损伤效应进行了三维数值模拟，得到了空中爆炸冲击波的传播规律曲线和峰值压力曲线，通过与实验公式对比，验证了爆炸荷载计算模型的有效性和计算结果的可靠性，并在此基础上研究了桥梁在爆炸载荷作用下的非线性动态响应.计算结果表明：爆炸冲击波对桥梁的损伤效应呈现局部破坏特征，桥梁迎爆面局部结构损伤较大且以破口形式存在.数值仿真结果为桥梁的抗爆承载计算和安全性评估提供了重要的参考依据.

关键词: 爆炸冲击波, 桥梁, 损伤效应, 数值仿真

Abstract: Nonlinear dynamical finite element method was applied to simulate the damage effect of bridge subjected to blast wave. Histories of blast wave propagation and overpressures were obtained. Through the comparison between the calculation results and the experimental values, the reliability of the calculation was validated. Then the dynamic responses of bridge subjected to blast wave were studied. The calculation results show that the limited areas of bridge，with large local damage in regions which are near blast，act with blast wave. The simulation results provide important reference for the calculation of blast resistant loads and evaluation of bridge safety.

中图分类号:

O 383

邓荣兵，金先龙,陈向东，杜新光，沈建奇，李政. 爆炸冲击波作用下桥梁损伤效应的数值仿真[J]. 上海交通大学学报（自然版）.

DENG Rong-bing a,JIN Xian-long a,b, CHEN Xiang-dong a,DU Xin-guang a, SHEN Jian-qi a,LI Zheng a. Numerical Simulation for the Damage Effect of Bridge Subjected to Blast Wave [J]. Journal of Shanghai Jiaotong University.

[1]	李嘉, 李华聪, 王玥. 变汽液比条件下高速燃油离心泵非定常特性分析研究[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(5): 622-634.
[2]	周宇, 赵勇, 于忠奇, 赵亦希. 交叉内筋薄壁筒体错距旋压成形数值仿真[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(1): 62-69.
[3]	杨世平, 董梦瑜, 李飞. 一种双悬臂梁柔性销轴的微动疲劳研究[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(3): 236-248.
[4]	胡永利, 尹汉军, 王盛炜, 姚宝恒, 连琏. 一种新型水下升降装置着底碰撞动力响应分析[J]. 上海交通大学学报, 2016, 50(03): 456-459.
[5]	欧阳义平，杨启. SPH法数值仿真三维切削破岩和切削力估算[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2016, 50(01): 84-90.
[6]	赵维刚1，王新敏1，杜彦良1，李云栋2. 常用跨度铁路桥梁运行状态分布式监测与预警技术[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2015, 49(07): 1046-1051.
[7]	柴象海1,2，张晓云3，史同承1,2. 超塑成形/扩散连接焊缝失效断裂仿真方法[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2014, 48(04): 532-537.
[8]	高晶1，刘克素2，于忠奇1，林忠钦1. 双相钢板成形界面压力数值仿真及对板料表面损伤影响[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2013, 47(05): 770-774.
[9]	王飞, 黄国樑. 导流缆拖曳系统准动态运动建模及仿真 [J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2012, 46(10): 1658-1664.
[10]	陈明. 桥梁预警系统的数据预处理 [J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2012, 46(10): 1680-1686.
[11]	朱信尧1, 宋保维1, 单志雄2, 王鹏1. 海底定点停驻无人水下航行器流体动力特性分析[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2012, 46(04): 573-578.
[12]	王建炜, 金先龙, 曹露芬, 张伟伟. 列车载荷下隧道联络通道动态响应的并行计算[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2012, 46(04): 591-595.
[13]	王飞1, 马建文2, 黄国樑1. 弯扭联合作用下的拖缆运动建模与分析[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2012, 46(03): 451-457.
[14]	赵利华，张开林. 构架侧梁焊接反变形量的优化分析[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2011, 45(11): 1700-1704.
[15]	许黎明1,2，李荣洲1，许开州1，柴运东1，胡德金1. 高硬度涂层磨削温度场的数值仿真和实验研究[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2011, 45(11): 1705-1709.