为研究双柱式桥墩结构在含大块石泥石流冲击作用下的动力响应特征,基于光滑粒子动力学-有限元(smoothed particle hydrodynamics-finite element method,SPH-FEM)耦合方法,建立泥石流浆体-大块石-双柱式桥墩动态相互作用模型,分别从泥...为研究双柱式桥墩结构在含大块石泥石流冲击作用下的动力响应特征,基于光滑粒子动力学-有限元(smoothed particle hydrodynamics-finite element method,SPH-FEM)耦合方法,建立泥石流浆体-大块石-双柱式桥墩动态相互作用模型,分别从泥石流冲击特征、桥墩结构应变和冲击力时程等方面,分析泥石流冲击下双柱式桥墩的动力学行为,探讨了不同特性泥石流对桥墩承灾破坏特征的影响.结果表明:所提出的数值分析方法可以较好地模拟泥石流冲击、沿桥墩绕流及流出的整个分布过程;泥浆冲击桥墩底部会出现明显的绕流现象,上游的桥墩柱体所受冲击力远大于下游;受块石冲击的桥墩底部承受较大的横向冲击力,导致出现较大应变,甚至混凝土脱落;桥墩所受冲击力与泥石流的冲击速度和大块石直径都呈正相关;夹杂着大块石的泥石流对桥墩的冲击力远大于仅有浆体的冲击力,是造成桥墩破坏的主要因素.研究成果有助于理解泥石流多发区双柱桥墩的冲击灾变机制,并为其抗冲击设计提供科学依据.展开更多
文摘为研究双柱式桥墩结构在含大块石泥石流冲击作用下的动力响应特征,基于光滑粒子动力学-有限元(smoothed particle hydrodynamics-finite element method,SPH-FEM)耦合方法,建立泥石流浆体-大块石-双柱式桥墩动态相互作用模型,分别从泥石流冲击特征、桥墩结构应变和冲击力时程等方面,分析泥石流冲击下双柱式桥墩的动力学行为,探讨了不同特性泥石流对桥墩承灾破坏特征的影响.结果表明:所提出的数值分析方法可以较好地模拟泥石流冲击、沿桥墩绕流及流出的整个分布过程;泥浆冲击桥墩底部会出现明显的绕流现象,上游的桥墩柱体所受冲击力远大于下游;受块石冲击的桥墩底部承受较大的横向冲击力,导致出现较大应变,甚至混凝土脱落;桥墩所受冲击力与泥石流的冲击速度和大块石直径都呈正相关;夹杂着大块石的泥石流对桥墩的冲击力远大于仅有浆体的冲击力,是造成桥墩破坏的主要因素.研究成果有助于理解泥石流多发区双柱桥墩的冲击灾变机制,并为其抗冲击设计提供科学依据.
