桥梁地震碰撞分析中不同接触单元模型的对比分析

• 作者: 李忠献 王菲 禚一
• 来源期刊: 工程力学
• 学科: 工学
• 关键词: 桥梁 地震碰撞 接触单元 撞击力 对比分析 计算精度 适用条件 数值验证 模型试验
• 年，卷（期）: 2014,（3）
• 所属期刊栏目: 基本方法
• 页码范围: 11-17
• 页数: 7页
• 分类号: TU352.11
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/j.issn.1000-4750.2013.04.0302

摘要

地震时邻梁间的碰撞是引起桥梁局部损坏甚至落梁的主要原因.为合理分析桥梁的地震碰撞响应,基于所开发的结构精细化模拟分析平台FENAP,对比分析了桥梁地震碰撞分析中不同接触单元模型的计算精度和适用条件.在FENAP平台上引入线性弹簧、Kelvin-Voigt、Hertz和Jan-Hertz-damp等四种接触单元模型,建立了结构地震碰撞分析平台,并通过数值验证以及对正弦波和地震动激励下的模型试验的数值分析,对比分析了不同接触单元模型对结构碰撞响应的影响.研究表明:所建立的结构地震碰撞分析平台具有较高的计算精度和效率;在四种接触单元模型中,Kelvin-Voigt和Jan-Hertz-damp模型的计算精度和适用性更高,而线性弹簧和Hertz模型,由于未考虑碰撞过程中的能量损失,仅适用于恢复系数较高的近似弹性碰撞情况.