Page 139 - 《爆炸与冲击》2026年第8期

第 46 卷 李拓亨，等： 远距离爆炸荷载作用下城市连续梁桥的动力响应和破坏机理 第 8 期

1.00 Scaled distance
1.0 1.0
1.8 m/kg 1/3 Angle
2.2 m/kg 1/3 0°
0.8 2.6 m/kg 1/3 0.8 30°
60°
Scaled distance
0.6 1.8 m/kg 1/3
2.2 m/kg 1/3
0.6 2.6 m/kg 1/3
D f 0.51 D f
0.4
0.4 0.35 0.34 0.36
0.2
0.2 0.16
0.10 0.12 0.08 0
0 2.6
0 30 2.2
0 30 60 Angle/(°) 60 1.8 −1/3 )
Angle/(°) Scaled distance/(m·kg
(a) Statistical chart (b) Tendency chart
图 20 桥梁结构加权损伤因子对比
Fig. 20 Comparison of the weighted damage factors for the bridge
4 结 论

采用 LS-DYNA，基于 LBE 和 ALE 实现了远距离爆炸荷载加载，结合流固耦合方法，通过建立典型
城市连续梁桥精细化数值计算模型，开展了桥梁远距离爆炸的动力响应和破坏机理研究，分析了爆炸当
量、爆炸距离和冲击角度等不同因素的影响，得到的主要结论如下。
(1) 远距离爆炸荷载下，连续梁桥呈现整体性的响应和破坏；爆炸冲击波在传播过程中发生复杂的
反射与绕射，引起上部结构上、下表面以及桥墩迎爆面与背爆面的较大压差，导致出现显著的上部结构
抬升和下部结构倾斜响应；上部结构抬升过程中撞击盖梁挡块，抬升后跌落与下部结构发生冲击，导致
湿接头损伤，并加剧桥墩倾斜。
(2) 远距离爆炸荷载下连续梁桥的典型破坏模式为：上部结构箱梁跨中和湿接头弯曲损伤、下部结
构墩顶和墩底压缩与拉伸损伤、挡块剪切破坏、盖梁开裂损伤，并且在斜冲击下，桥墩还将发生整体扭
转破坏。另外，基于不同比例距离的研究表明，若处于极端的荷载条件下，桥梁可能出现整体性倒塌。
(3) 冲击角度变化通过改变爆炸荷载的空间分配，显著影响连续梁桥的结构响应与破坏模式。随着

冲击角度的增大，垂直于车道方向（u 方向）的荷载分量减小，导致箱梁因压力差产生的竖向抬升高度、
速度及持续时间降低，减弱了上部结构的抬升效应及其下落碰撞损伤；同时，斜冲击作用增强了下部结
构沿车道方向（v 方向）的荷载分量，但由于箱梁与垫石间摩擦约束随抬升减小而增强，结构在 v 方向的
整体抗力反而提高。因此，在所分析的斜冲击工况中，60°冲击导致的上部结构抬升量及下部结构倾斜量
均最小。
(4) 综合考虑上部结构和下部结构，提出加权损伤因子进行连续梁桥损伤评价，表明比例距离和冲
击角度的减小均会加剧桥梁整体的损伤程度，并且在远场爆炸荷载作用下，比例距离的变化相较于冲击
角度的变化对桥梁整体结构的响应与破坏具有更显著的影响。

参考文献：
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