落石冲击下公路桥梁桥墩稳定性分析方法研究

摘要

本研究针对桥梁桥墩的落石撞击问题，基于有限元数值模拟和时频分析方法，系统研究了撞击作用下桥墩的动态响应规律。研究表明：落石撞击会在桥墩表面形成显著应力集中，冲击速度是影响应力幅值、冲击力和损伤范围的关键因素，受拉损伤较受压损伤更为显著，底部撞击易引发更大破坏。时频分析表明，随冲击速度提升，加速度反应谱幅值显著增长，傅里叶谱卓越频带向高频迁移，谱幅同步增大；撞击位置与落石直径的增加同样加剧加速度响应的高频波动。研究揭示了速度、位置及直径三因素对桥墩动力响应和损伤演化的耦合作用机制，为山区桥梁抗冲击设计提供了理论依据。