樊文才，张 南，王 新

(1.江苏省交通科学研究院，江苏 南京 211112;2.南京工业大学土木工程学院，江苏 南京 210009;3.长大桥梁健康检测与诊断技术交通行业重点实验室，江苏 南京 211112)

近年来，我国交通运输事业迅猛发展，船舶、车辆对桥梁结构撞击事件屡有发生，车桥撞击力计算、桥梁的动态力学性能、耐撞设计及防撞设施应用等问题已引起工程技术人员及学者的广泛关注。

大量混凝土结构撞击研究［1－9］表明，车桥撞击是个非常复杂的非线性动态响应过程，短时间内将发生剧烈的能量交换，并会伴随结构的局部损伤或破坏，车桥撞击的力学研究涉及到多种因素:桥墩构造、撞击能量、桥墩防护等，但现行桥规JTG D 60—2004《公路桥涵设计通用规范》将其等效为简单的横向水平静力，与实际工况并不相符，因此笔者基于达朗贝尔原理计算了车桥撞击力。

1 汽车和桥墩简化模型

车辆假定为局部变形的刚体［5］，在低速撞击时车辆会产生一定弹性回弹，鉴于此时对桥墩及车辆自身造成的损伤较小，因此重点考察了高速撞击事故。汽车前端局部变形假定为无质量且只有压缩变形抗力无恢复力的塑性弹簧:

式中:m为汽车质量;θ为碰撞时的冲击撞角度。

桥墩是典型的压弯构件，但在使用阶段主要承受上部竖向荷载，在碰撞分析中不考虑上部结构对其水平力作用，桥墩假定为下部与基础固结的悬臂构件，上部荷载作为附加质量Δm，则参与振动的等效质量为:

式中:m0为桥墩自身质量。……