Page 41 - 《爆炸与冲击》2026年第6期

第 46 卷 杜晓庆，等： 接触爆炸作用下钢桁梁桥的破坏模式与剩余承载力 第 6 期

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6.86 2.52 8.17 3.22 9.40 3.91 Simulation Test
d t
10 8.97 kN
8.82 kN
24.93 25.37 25.33 8
F/kN 6
d c
t=4 t=5 t=6
l 2.74 3.47 4.19 4 Simulation Test
7.24 8.64 9.88
2
24.55 24.48 25.41

t=4 t=5 t=6 0 1 2 3 4 5 6 7 8
T/ms
(a) Final deformation pattern (unit: mm) (b) Comparison of impact force-time histories
图 8 Q370 钢夏比冲击试验 [24] 和数值模拟结果对比
[24]
Fig. 8 Comparison between numerical simulation and test results of steel Charpy impact

Test result Simulation result Numerical result
18 cm 18 cm
40 cm 41 cm 41cm

18cm

图 9 T2 试验 [29] 与有限元模拟结果对比
[29]
Fig. 9 Comparison between the T2 test and finite element simulation results
Effective plastic strain
40
Test Simulation Buckling Buckling 0.15
20
Vertical displacement/mm −20 0 Buckling Buckling 0.09
0.12

0.06
−40

0.03
−60 −40 −20 0 20 40 60
Distance from the center/cm Test Simulation
(a) Mid-span residual deformation (b) Damage patterns 0
图 10 T3 试验 [30] 与有限元模拟结果对比
[30]
Fig. 10 Comparison between T3 test and finite element simulation results
图 11(a) 展示了 T4 工况数值模拟与试验结果在破口尺寸方面的对比，二者的相对误差小于 3.84%，
且顶板边界的撕裂形态较相似。由于数值模拟条件相对理想化，模拟结果中的爆坑形态呈现明显的对
称特征。在试验过程中，钢拱底板受顶板产生的钢碎片冲击而发生断裂，地面上也发现了相应的钢板碎
片。数值模拟较好地再现了碎片对结构造成的二次损伤效应，如图 11(b) 所示。综合 T2～T4 工况下数
值模拟与试验的对比结果，可知本文所建立的数值模型能够较准确地再现接触爆炸作用下结构的整体
响应及局部破坏特征。
基于前述的四阶段加载方法，对工况 T5 进行数值模拟，其剩余承载力时程结果如图 12 所示。模拟

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