基于LS-DYNA的车-预制防撞护栏碰撞分析

龙绍海，黄晓虹，文哲思

广州市道路工程研究中心，广东 广州 510000

随着我国城市化进程的加快，城市交通的高速发展对城市桥梁的施工建设提出了新的要求。装配式桥梁凭借其工厂化制造、装配化施工效率高等优点，在城市桥梁建设中得到了越来越广泛的应用[1]。随着装配式桥梁的快速发展，传统现浇混凝土防撞护栏的许多弊端日益凸显，积极推广预制装配式防撞护栏十分必要。预制装配式防撞护栏具有装配化的优点，但结构整体性差，因此其与桥面板的连接尤为关键。目前已有不少国内学者对桥梁护栏的防撞性能进行了仿真分析，但针对预制装配式防撞护栏动力碰撞的仿真分析较少[2-4]。

针对某城市桥梁中预制防撞护栏与桥面板的预埋钢筋连接件连接方式，文章运用ANSYS建立车辆-护栏的碰撞有限元模型，并利用LS-NYNA计算求解，综合分析了该类型预制防撞护栏的防撞性能。

1 工程背景

该预制钢筋混凝土防撞护栏与桥面板的连接构造由护栏连接钢筋、角钢及桥面板内的预埋件组成。预埋件包括L形钢筋和钢板。预制防撞护栏与桥面板的连接通过焊接护栏角钢与预埋件钢板实现。

2 建立碰撞有限元模型

2.1 建模流程

采用ANSYS和Hyper Mesh完成前处理环节中有限元模型的建立，采用LS-DYNA求解器快速求解，具体流程如下：（1）运用ANSYS建立几何模型，添加材料和边界，运用HyperMesh划分网格，获得有限元模型；（2）设置模型运算控制参数，并生成相应的K文件；（3）将模型K文件导入LS-DYNA求解器进行运算及分析；……