袭击的作用下所表现的脆弱性问题越来越突出,桥梁的关键位置可能在爆炸荷载的作用下引 起结构损坏,爆炸事故一旦发生就会造成交通瘫痪、人员伤亡以及巨大的经济损失-3。因 此,有必要分析桥梁的整体和局部在爆炸荷载作用下的动力响应,这些分析的结果也可以协 助工程师评估现有桥梁的抗爆性能并找出更有效的桥梁抗爆方法 现阶段国内外对桥梁在爆炸荷载作用下的响应已有较多研究,但大多数的研究集中于对 桥梁构件抗爆性能的硏究,这些硏究可以较好的分析桥梁的局部构件(主梁、桥墩等)在爆 炸荷载作用下的破坏和响应,但这些硏究并不能评估桥梁整体在爆炸荷载下的力学行为。而 斜拉桥作为现代桥梁的主要桥型,开展斜拉桥的抗爆性能研究是非常有意义的。 近年来,开始有学者开始进行斜拉桥抗爆分析。胡志坚等門为研究大跨度混凝土斜拉桥 在爆炸荷载下的动力响应和损伤模式,建立全桥实体模型和跨中主梁局部模型,并开展不同 炸药条件下的斜拉索应力分析和结构动力响应分析。JinS門研究在爆炸荷载作用下某斜拉桥 的中空钢箱梁塔的动力响应,通过比较两种不同类型的桥塔的抗爆能力,发现用混凝土去填 充钢桥塔的易损伤区域可以提高桥塔的抗爆性能。Tangη等使用LS-DYNA显示有限元分 析程序,选取等效当量为100gTNT炸药在距离墩、柱0.5m处和桥面板上1m处作用,对 某大跨度斜拉桥(主跨为钢结构,边跨为混凝土箱梁)在爆炸荷载下的动力响应和损伤特性 进行了研究,并进行了全桥的倒塌分析,给出了斜拉桥关键构件的安全抗爆距离。研究的有 限元模型显示斜拉桥损伤比较集中且损伤与混凝土的压碎相联系。此外还硏究了CFRP加强 主梁在爆炸荷载作用下的响应,结果表明CFRP的运用对减轻主梁的爆炸损伤并没有作用。 SHAshemi等8明分析钢斜拉桥在不同TNT当量和不同爆点下的动力响应,得出爆炸荷载 作用下桥梁不会发生连续性倒塌,并对锚固区的斜拉桥索力损失进行了预测。 本文分析某典型的混凝土斜拉桥在不同爆点时主梁、主塔和斜拉索的动力响应,希望能 对混凝土斜拉桥的抗爆设计提出一些指导性意见 二、有限元模型及桥梁细节 (一)桥梁细节 本文以一双塔双索面半漂浮体系的斜拉桥(128.5m+310m+128.5m)为例,全桥共104对 斜拉索,其中每个桥塔锚固52对斜拉索,边跨和中跨各锚固26对斜拉索。 主梁和桥塔用实体单元模拟,斜拉索用梁单元来模拟。综合考虑到计算精度和计算效率, 主梁和桥塔的网格尺度均取为1m。全桥主梁划分为247716个单元,主塔划分为103417个 单元,斜拉索划分为208个单元。主梁两端放松顺桥向位移,固定其他方向位移。桥塔底部袭击的作用下所表现的脆弱性问题越来越突出，桥梁的关键位置可能在爆炸荷载的作用下引 起结构损坏，爆炸事故一旦发生就会造成交通瘫痪、人员伤亡以及巨大的经济损失[1-3]。因 此，有必要分析桥梁的整体和局部在爆炸荷载作用下的动力响应，这些分析的结果也可以协 助工程师评估现有桥梁的抗爆性能并找出更有效的桥梁抗爆方法。 现阶段国内外对桥梁在爆炸荷载作用下的响应已有较多研究，但大多数的研究集中于对 桥梁构件抗爆性能的研究，这些研究可以较好的分析桥梁的局部构件（主梁、桥墩等）在爆 炸荷载作用下的破坏和响应，但这些研究并不能评估桥梁整体在爆炸荷载下的力学行为。而 斜拉桥作为现代桥梁的主要桥型，开展斜拉桥的抗爆性能研究是非常有意义的。 近年来，开始有学者开始进行斜拉桥抗爆分析。胡志坚等[4]为研究大跨度混凝土斜拉桥 在爆炸荷载下的动力响应和损伤模式，建立全桥实体模型和跨中主梁局部模型，并开展不同 炸药条件下的斜拉索应力分析和结构动力响应分析。Jin S[5]研究在爆炸荷载作用下某斜拉桥 的中空钢箱梁塔的动力响应，通过比较两种不同类型的桥塔的抗爆能力，发现用混凝土去填 充钢桥塔的易损伤区域可以提高桥塔的抗爆性能。Tang[6-7]等使用 LS-DYNA 显示有限元分 析程序，选取等效当量为 1000kgTNT 炸药在距离墩、柱 0.5m 处和桥面板上 1m 处作用，对 某大跨度斜拉桥（主跨为钢结构，边跨为混凝土箱梁）在爆炸荷载下的动力响应和损伤特性 进行了研究，并进行了全桥的倒塌分析，给出了斜拉桥关键构件的安全抗爆距离。研究的有 限元模型显示斜拉桥损伤比较集中且损伤与混凝土的压碎相联系。此外还研究了 CFRP 加强 主梁在爆炸荷载作用下的响应，结果表明 CFRP 的运用对减轻主梁的爆炸损伤并没有作用。 S.K.Hashemi 等[8-9] 分析钢斜拉桥在不同 TNT 当量和不同爆点下的动力响应，得出爆炸荷载 作用下桥梁不会发生连续性倒塌，并对锚固区的斜拉桥索力损失进行了预测。 本文分析某典型的混凝土斜拉桥在不同爆点时主梁、主塔和斜拉索的动力响应，希望能 对混凝土斜拉桥的抗爆设计提出一些指导性意见。 二、有限元模型及桥梁细节 （一）桥梁细节 本文以一双塔双索面半漂浮体系的斜拉桥（128.5m+310m+128.5m）为例，全桥共 104 对 斜拉索，其中每个桥塔锚固 52 对斜拉索，边跨和中跨各锚固 26 对斜拉索。 主梁和桥塔用实体单元模拟，斜拉索用梁单元来模拟。综合考虑到计算精度和计算效率， 主梁和桥塔的网格尺度均取为 1m。全桥主梁划分为 247716 个单元，主塔划分为 103417 个 单元，斜拉索划分为 208 个单元。主梁两端放松顺桥向位移，固定其他方向位移。桥塔底部