桥塔附近油罐车火灾和爆炸联合作用下斜拉桥动力响应

首先，利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立了一座双塔钢斜拉桥三维空间有限元模型，分析了桥塔附近油罐车火灾单独作用下斜拉桥的温度分布特征和结构响应；其次，验证了综合考虑高温软化效应和高应变率效应的钢材本构模型可靠性，分析了桥塔附近火灾和爆炸联合作用下斜拉桥关键构件的局部破坏特征和桥梁整体位移响应；第三，研究了燃烧时间和爆炸当量对桥塔在火灾下抗爆性能的影响；最后，分析了桥塔在火灾和爆炸联合作用下的倒塌过程。研究结果表明：由于热膨胀效应，火灾在短时间内便可导致桥塔等受压构件的应力迅速增大；火灾初期，桥塔受火侧产生远离火灾方向的侧向位移，随着火灾继续发展，桥塔受火侧的承载力逐渐下降，桥塔受火侧的侧向位移逐渐向火灾方向发展，最大达到了0.21 m；火灾燃烧时间越长或爆炸当量越大，桥塔在火灾爆炸作用下产生的局部破坏越严重；合理布置横隔板可有效提高桥塔的抗爆性能；火灾和爆炸联合作用下，桥塔整体产生朝向爆炸源方向的侧向位移，随着燃烧时间延长，桥塔在爆炸荷载下产生的侧向位移逐渐增大。