车撞混凝土桥墩精细化建模方法

车桥碰撞属于典型的非线性动力过程，采用理论方法通常难以求解。有限元方法(Finite element method,FEM)是研究车桥碰撞问题的重要工具，但其前处理过程涉及参数及算法众多，实际操作极其繁杂。为提升研究者建模效率，同时提高模型计算精度，提出一种精细化建模方法，该方法操作步骤为：1)以实际工程为背景，建立完整车辆-桥梁碰撞模型，并进行验证；2)进行网格敏感性分析，选择合适网格尺寸，取得计算效率与精度的平衡；3)对重力荷载进行初始加载，避免桥墩产生P-delta效应。研究结果表明：该精细化建模方法能较好地还原真实事故情况，并且碰撞过程满足能量守恒定律，沙漏能仅为总能量的2.3%；网格尺寸为35 mm和50 mm时桥墩的损伤情况、碰撞力和最大位移均比较接近，100 mm网格桥墩产生的碰撞力和最大位移偏大；ANSYS/LS-DYNA软件默认加载方式下的桥墩轴力呈现幅度较大的波动，最大轴力比预期轴力高75%，采取的重力初始化方法能够在一定程度上消除ANSYS/LS-DYNA软件的固有弊端，避免P-delta效应。该精细化建模方法能有效实现车桥碰撞模拟，并且能够取得良好的精度，可为未...