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钢筋混凝土柱式墩落石冲击抗剪性能可靠性分析周晓宇;马如进;陈艾荣【摘要】An anti-shear reliability assessment method for RC columns subjected to falling rock impact was established here.The 60 impact force-time histories were generated with the nonlinear finite element analysis based on the reliability verification of the numerical analysis method.A simplified model of rock impact load considering the equal peak value of impact load and the equal impulse was built to be a half wave sine one.A reliability analysis procedure considering both the shear resistance uncertainty and impact effect indefiniteness was proposed to obtain the failure probability of RC columns under different impact intensities.The effects of rock mass,impact velocity,transverse reinforcement ratio and concrete strength on the shear vulnerability of the columns were analyzed with a parametric analysis.The analysis results showed that the parameters in the proposed model can effectively be used to simulate the dynamic responses of RC columns under low velocity impact;the peak value equivalent static load is recommended to measure the falling rock impact load;furthermore,the failure probability of RC columns at each damage level increases with increase in of rock mass and impact velocity;the increase in concrete strength,cross-section area and stirrup radio can reduce the failure probability of RC columns at each damage level to a certain extent.%建立一种基于可靠度理论的落石冲击作用下钢筋混凝土柱式桥墩抗剪性能可靠性分析方法.在数值分析方法可靠性验证基础上通过非线性有限元分析生成了60组落石-墩柱接触力时间过程数值样本,考虑等冲量和等峰值建立落石撞击荷载的简化半波正弦模型;以Priestley公式描述墩柱抗剪能力,以剪力破坏参数定义墩柱损伤等级,通过蒙特卡洛随机抽样得到各撞击强度下结构失效概率,进而得到易损性曲线,进行了落石质量、撞击速度、墩柱截面面积、混凝土轴心抗压强度和箍筋配筋率参数敏感性分析.结果表明,数值模型参数能够有效模拟钢筋混凝土构件落石冲击响应;相比于全局平均等效静力,峰值等效静力方法更适用于落石冲击荷载等效静力简化;落石质量和撞击速度增加不同程度增加墩柱抗剪失效概率,混凝土轴心抗压强度提高、墩柱截面面积增加和箍筋加密一定程度上降低墩柱各个等级损伤发生概率.【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2017(036)007【总页数】9页(P262-270)【关键词】钢筋混凝土柱式墩;落石;抗剪性能;可靠性分析【作者】周晓宇;马如进;陈艾荣【作者单位】同济大学桥梁工程系,上海200092;同济大学桥梁工程系,上海200092;同济大学桥梁工程系,上海200092【正文语种】中文【中图分类】TU375.3钢筋混凝土柱式桥墩以造型简洁、施工工艺成熟而广泛采用。
抛石体在桥墩处的防护作用摘要：虽然抛石体是桥墩处抵抗冲刷最为普遍的应用方法，但对活动河床条件下抛石的性能目前几乎还没有什么研究。
在本文中，对破坏机理、稳定性，以及抛石体铺设水平所起的作用都进行了试验研究。
在清水条件下，抛石体主要遭受剪切，簸和边缘破坏。
活水条件下，由于河床构造的发展变化造成的不稳定性成为非常重要的方面。
河床构成形式造成的不稳定性受到桥墩处的河槽形式变化带来的不稳定因素的影响。
试验用于估测在一个大范围的水流条件下，抛石对桥墩能起到怎样的作用。
对在沉积河床的深处铺设抛石层，而非河床床面铺设抛石的作用也进行了研究......关键词：抛石体桥墩处防护作用1.前言在多数河流环境中，冲刷孔围绕桥墩基础形成。
由于桥墩导致的强大的旋涡运动冲走了桥墩基础周围的河床沉积物。
最普遍应用的抗浸蚀作用技术是采用给河床“铠甲”装置，如抛石。
以抛石充当自然屏障来承受水流的冲蚀力。
奇沃(1995)和奇沃利姆(2000)曾提出，抛石体的防护性受到某些破坏机理的影响，这些破坏机理可以使石料不稳定，并导致保护面的完全裂变。
在清水条件下，下列破坏机理可能发生：（1）剪切破坏――抛石体被水流卷走；（2）簸破坏――在紊流和渗流作用下，较细的下部河床物质遭到侵蚀；（3）边缘破坏――抛石层外围护石造成冲刷。
Chiew，Lim(2000)确立了一个第4破坏机理，在活动河床条件下，抛石层由于河床的运动而不稳定。
随着大型沙丘的迁移，抛石层由于淘刷的作用而沉入河床沉积物中。
常常有这样的建议，在波浪形的河床上，抛石层应该被铺设在河床物质的某个深度。
其合理性在于较深的层可以不受河床形式运动的影响，和被淘刷的机会。
目前为止，还没有尝试对其作用进行量化的研究。
目前的研究目的，就是要证实不稳定性对河床桥墩抛石体的影响，以及估测抛石层铺设水平所产生的影响。
试验采用圆柱体桥墩，在两个不同尺寸的活动河床条件下进行，用沙丘和逆沙丘模仿沉积运动。
根据对当前设计方案的审查，每一层抛石围桥墩铺设呈园形排列。
科学技术创新2020.03山区桥梁双柱式高墩受滚石撞击的影响分析张佳宁解珂阳波胡锦鹏周鹏（重庆科技学院建筑工程学院，重庆401331）近年来，为平衡地区经济发展，国家大力开发西部山区交通基础设施建设，大量高等级公路、铁路、桥梁等大型基础设施向山区挺近，而山区地形复杂，有很多的河谷和深沟且不良地质比较发育的地带，为了连接各个交通路段，同时考虑到保护西部自然生态环境和山区有限的耕地资源，山区在修建公路时会采用许多非规则桥梁以跨越河谷和深沟。
桥梁往往架在陡坡上，下部为双柱式高墩，且墩高相差悬殊。
采用双柱式桥墩可以减小材料用量，减少桥墩重量[1]。
而且施工也较为方便，造型美观，工程进度快。
但是这类桥墩的刚度差、抗撞击能力差。
近年来已发生多次由于撞击造成的重大桥梁损害事故，桥墩防撞问题也引起了人们的重视，特别是桥墩的防船舶撞击。
但在西部山区，大多数桥梁并不存在船舶撞击的问题，而更多的是面临地震、山洪爆发、崩塌、滑坡或其他因素引起的滚石撞击问题。
且我国西部山区又处在地震高发地带上，多高山、多峡谷、碎石资源丰富，属于滚石灾害高发地区，使得山区桥梁桥墩部位受滚石撞击的问题越来越突出。
虽然滚石撞击造成的损伤没有船舶剧烈，但是滚石的冲击作用很大[2]。
滚石灾害的发生将会影响到山区桥梁的使用状况[3]。
一旦桥梁受滚石撞击影响损坏，尤其是桥墩部位，将严重威胁到山区交通路线的安全运营以及人员活动安全。
然而针对滚石撞击桥墩，公路桥梁领域尚无规范可查[4]。
所以研究山区桥梁双柱式高墩受滚石撞击的动力响应，提高山区桥梁双柱式高墩抗滚石撞击性能，对保证山区交通运营安全有着十分重要的意义。
本文基于ANSYS 有限元软件，以某典型大桥为原型，建立了双柱式高墩有限元模型，并模拟了滚石撞击桥墩的全过程，分析其在滚石撞击作用下的动力反应，以期为今后类似的山区桥梁抗滚石撞击设计，提供一定意义的理论参考。
1工程背景本文以某典型大桥为具体研究对象，桥墩形式为双柱式桥墩，桥墩高度（含盖梁）40m ，桥墩截面为圆形，截面半径长为1.15m ；桥墩纵向配置的受力钢筋数为48根，纵向钢筋直径大小为28mm ，箍筋的直径为12mm ，间距200mm ；滚石球体形状的花岗岩。
泥石流对桥墩的冲击作用研究的开题报告一、研究背景与意义泥石流是一种多发于山区且极具破坏力的自然灾害，其冲击力强大，能够造成极大的损失，尤其是对于建在河道中的桥梁来说，泥石流的危害更加显著。
因此，对于泥石流对桥墩的冲击作用进行研究，可以为桥梁结构的设计提供理论和实践依据，从而最大程度地提高桥梁的抗震性、抗洪性和抗泥石流能力，减小泥石流灾害带来的经济损失和人员伤亡。
二、研究内容和方法本研究将从以下几个方面展开：1. 桥墩结构类型分析：对于建在河道中的桥梁，常见的桥墩结构类型包括柱式桥墩、壁式桥墩、墩台式桥墩等，需要对这些结构类型进行分析，并确定研究对象。
2. 泥石流冲击力计算：泥石流对桥墩的冲击力受多种因素的影响，包括泥石流流量、速度、密度、颗粒大小等。
需要根据实际情况进行冲击力的计算。
3. 桥墩抗冲击能力分析：对于不同桥墩结构类型，需要评估其抗冲击能力，分析影响抗冲击能力的因素包括桥墩的尺寸、材料、形状等。
4. 数值模拟及试验分析：通过数值模拟和试验分析，验证计算的冲击力和桥墩抗冲击能力的准确性，并分析不同桥墩结构类型在泥石流冲击下的变形和破坏情况。
三、研究预期成果1. 对桥墩结构类型进行分析，确定研究对象。
2. 计算泥石流对桥墩的冲击力，确定研究参数。
3. 评估不同桥墩结构类型的抗冲击能力，确定优化设计方向。
4. 通过数值模拟和试验分析，验证计算的冲击力和桥墩抗冲击能力的准确性，并分析不同桥墩结构类型在泥石流冲击下的变形和破坏情况。
四、研究计划本研究计划工期为一年，具体研究计划如下：第一阶段：文献调研和参数确定（2个月）1.搜集相关文献，了解泥石流对桥墩的冲击作用相关知识。
2. 确定桥墩结构类型和研究参数，包括泥石流流量、速度、密度、颗粒大小等。
第二阶段：计算和抗冲击能力评估（3个月）1. 计算泥石流对桥墩的冲击力。
2. 评估不同桥墩结构类型的抗冲击能力。
第三阶段：数值模拟和试验分析（5个月）1. 进行桥墩在泥石流冲击下的数值模拟，并分析不同桥墩结构类型的变形和破坏情况。
安徽建筑中图分类号：U443.22文献标识码：A文章编号：1007-7359（2024）1-0151-03DOI:10.16330/ki.1007-7359.2024.1.0560引言桥梁作为重要的交通枢纽起着不可替代的作用，而伴随着高速公路数量、车辆数量及其载重水平的不断增加，车辆撞击桥墩的现象时有发生[1-2]，不仅容易造成桥梁损坏、人员伤亡，而且极易导致交通运输堵塞，严重影响人们的正常生活，严重威胁桥梁和交通安全，造成巨大的经济损失。
2002年6月24日，美国南部得克萨斯州一辆载有47名乘客的公共汽车行驶在高速公路上时撞上一座桥墩，桥墩撞击处部分混凝土脱落[3]；2010年9月26日，德国首都柏林南部的10号高速公路发生一起恶性交通事故，一辆波兰旅游大巴遭到一辆轿车侧面撞击后失控，撞上桥墩，致使桥梁受损但没有垮塌[4]；2020年10月，海张高速石家庄方向1405km+230m 处，一辆拉运大型罐体的货车与跨线桥桥墩发生碰撞，致使桥墩中部断裂，钢筋裸露，随后桥梁垮塌[5]。
从上述事故可知，当桥墩遭受车辆撞击后，桥墩的损伤程度不尽相同，部分桥梁仍然具备通行能力，但部分桥梁由于损伤程度过于严重已经彻底丧失通行能力，必须拆除重建或者采取更换桥墩等措施。
因此，一套切实可行的评估受车辆撞击后桥墩损伤程度的标准对及时评估桥梁的受损程度及是否适合继续承载显得尤为重要，而目前尚未有公认的评估标准。
鉴于此，本文在广泛查阅相关文献的基础上，总结了国内外桥墩受车撞损伤评估方法的研究现状，提出了需要进一步研究的问题，以促进对车撞桥墩损伤评估标准的早日建立。
1国内外研究现状目前对于桥梁损伤评估的研究主要集中在地震损伤上[6-9]，对于车撞桥梁损伤评估的研究相对较少。
从已有的研究成果来看，可大致将桥墩受车撞损伤评估分为定性评估和定量评估两种方法。
1.1定性评估方法邹江娜[10]采用有限元模拟方法对桥墩车撞损伤进行局部损伤评估和整体损伤评估，结果表明，桥墩底部截面的边界牢固程度对桥墩的这两种损伤影响最大，即边界条件的约束越弱，车辆冲击引起的桥墩损伤就越大，严重可导致桥墩从稳定状态变为滑动状态，此时必须对桥墩进行墩底加固，必要时需更换桥墩。
东海大桥桥墩冲刷分析与防护方案效果试验研究一、引言东海大桥是国内十大海上大桥之一，设计时考虑了诸多因素。
但是，作为海上大桥，在面对强风和大浪时，桥墩若遭受猛烈的海水流冲刷，将会直接影响桥墩的稳定性和安全性。
因此，对于桥墩的冲刷问题进行分析以及采取相应的防护措施至关重要。
二、桥墩冲刷分析1.总体情况分析东海大桥是位于一个海湾内的大桥，桥墩则是直接暴露在海湾中的。
海湾内的水流条件复杂，可能有南北不同的季节性风势和潮汐等因素的影响，容易造成海流的急剧变化，这就使得桥墩经常受到大量海水的冲刷和侵蚀。
2.桥墩冲刷原因桥墩冲刷通常是由以下因素导致：（1）风力因素：对于东海地区，寒冷季节最容易出现龙卷风（也就是俗称的“台风”），同时风力也很大，将海面掀起的浪花不断地撞击桥墩表面，将桥墩侵蚀。
（2）潮汐因素：桥墩周围的水流速度和方向也是导致桥墩侵蚀的重要因素。
在汛期或者大潮的时候，浪花和水流的力量都会攻击桥墩表面，如果桥墩表面没有有效的保护措施，很容易在水流的淘刷下受到损坏。
3.桥墩冲刷来源桥墩冲刷来源有以下三种：（1）风浪加载下的海水流冲击，如台风、强烈暴风等。
（2）潮汐周期性加载下的海水流冲击。
（3）船舶撞击。
4.桥墩冲刷形式桥墩冲刷形式主要有以下三种：（1）冲刷穴及缝：在强大的海水冲刷下，桥墩表面多孔岩体、表面级之类的缺陷区都极易受到侵蚀。
（2）坑穴等凸起物的磨损：侧向海水流对桥墩表面的坑穴、石头等凸起物进行圆角磨损，这也加剧了桥墩表面的磨损程度。
（3）磨蚀皮肤剥落导致桥墩表面粗糙度增加，闭环面穿透深度增加。
5.桥墩冲刷的危害桥墩冲刷对于桥梁的稳定性和安全性都会产生重大的影响。
首先，冲刷程度严重的桥墩会使得桥梁的承载能力下降，从而影响桥梁的正常使用。
其次，桥墩冲刷也会造成轻微或严重的物理损坏，如果桥墩的脱落程度很高，将会威胁到船舶通行的安全。
另外，也会对于海洋生态产生恶劣的影响。
三、桥墩冲刷防护方案为了防止桥墩被海水冲刷和损坏，我们需要采取一些有效的防护方案。
摘要:G213线麻昭二专线有大量跨越关河桥梁，通过在桥墩桩柱潜在受磨蚀部位采用不同的防护措施，分析受磨蚀部位的磨蚀情况，总结出一套科学、可行、经济并有实用价值的桥梁墩柱防磨蚀处理措施，对今后类似的桥梁防磨蚀起到借鉴作用，供相关工程技术人员参考。
关键词:墩柱磨蚀撞击防护1概述G213线麻昭二专线大部分路段为临河路段，一侧是破碎的山体，一侧是湍急的大关河。
山区水流湍急，水流不仅能带起泥沙，而且具有夹带一定粒径石头的能力，砂石在水流的作用下不停地与桥墩砼发生碰撞和摩擦，从而对桥梁墩柱产生磨蚀作用，分析可知，磨蚀对混凝土的损坏机理是一种基于力的耐久性破坏，与我们常见研究海水的电化学腐蚀机理明显不同。
为了增强结构的耐久性，急需对山区桥梁墩柱提出有效的防磨蚀处理措施。
在现场调研中，发现两岸很多岩石还处于不稳定状态，随时可见有巨石滚落河道，桥墩石头撞击对桥墩甚至是整个桥梁安全威胁很大，而石头对桥墩的撞击是一种刚性对刚性的撞击，与传统研究的船与桥墩是一种柔性对刚性的撞击形式也不甚相同。
查阅相关资料可知，研究桥墩的破坏形式国内外尚无研究。
因此也有必要做专门研究。
随着我国西部大开发战略的实施，在类似山区河流上必将修建更多的桥梁，因此专题研究山区桥梁墩柱防磨蚀与撞击措施技术就显得很有必要性和实用性。
2桥墩磨蚀影响因素因为桥墩磨蚀是由水引起的，所以桥墩能接触水的部位都会发生磨蚀，经现场对已建好的G213线麻昭二专线跨关河桥梁调查，无论从桥墩表面的光滑程度、密实度、磨蚀深度，箍筋外露情况都能与没有与水流接触的桥墩部分比较明确的区分出来，调查中已发现因磨蚀而箍筋外露情况。
而且由于山区桥墩水位变化很大，处于水流接触的桥墩下部的明显比水流接触的桥墩上部磨蚀更大。
分析发现，桥墩的磨蚀程度除与混凝土自身浇筑的质量有关外，主要与桥墩处河流的流量、流速及河床上游的砂石粒径等相关。
3桥墩石头撞击影响因素墩柱石头撞击主要是由从两岸落石引起的，其损坏程度除与桥墩自身有关以外，主要与两岸距离桥墩的高度、岸的坡度、石头的破碎，稳定，尺寸分布情况有关，一般讲两岸山越高、越陡、石头越破碎，尺寸越大，对桥墩的撞击损坏威胁就越大，损坏就越严重。
第 36 卷第 4 期2023 年8 月振 动 工 程 学 报Journal of Vibration EngineeringVol. 36 No. 4Aug. 2023落石冲击下桥墩刚柔叠层防护结构的缓冲耗能试验研究高亮，常懿德，张俊发（西安理工大学土木建筑工程学院土木系，陕西西安 710048）摘要: 山区工程结构的落石冲击灾害问题显著，耗能缓冲防护结构能有效减小冲击灾害。
针对桥墩的冲击防护，设计了型钢⁃泡沫板、型钢⁃混凝土和泡沫板⁃混凝土三种耗能缓冲结构，通过对三种防护结构在落石冲击下的破坏模式及试验动力响应过程分析，揭示刚柔叠层冲击防护结构的耗能缓冲机理。
试验结果表明：利用刚性外层可将冲击能量有效扩散至内部柔性缓冲层，充分发挥刚柔层的耗能及缓冲性能；混凝土泡沫板防护结构综合性能最优，对比无防护结构，其可使落石冲击钢筋混凝土试验板的冲击持续时间延长9~10倍，平均冲击力减至无防护结构的1/10以下，具有良好的耗能缓冲性能。
关键词: 刚柔叠层防护结构；桥墩；落石冲击；耗能缓冲；动态冲击试验中图分类号: TU352.1； U443.22 文献标志码: A 文章编号: 1004-4523（2023）04-1113-12DOI：10.16385/ki.issn.1004-4523.2023.04.0251 概述落石灾害是山地常见的一种地质灾害，具有突发性强，破坏后果严重等特点，对生命线工程危害极大［1］。
近年来，落石灾害在中国发生的频率与规模均急速大幅上升，随着“一带一路”国家战略的实施，交通基础设施的大量修建及线路桥隧比的增大，对山区桥梁工程进行落石冲击防护已刻不容缓。
桥墩作为桥梁工程的关键构件，遭受落石冲击破坏后，将导致桥梁结构失效，交通生命线中断，甚至人员伤亡。
山区桥墩落石致灾典型案例如图1所示：2009年“7.25”彻底关大桥8#桥墩被崩塌落石击中后瞬间折断，两跨梁体脱落，7车坠毁6死12伤；2020年“9.20”姚河坝大桥右幅桥1#桥墩被落石击中，桥墩和两跨T梁相继垮塌，2#桥墩剪切破坏，致使雅西高速双向交通及大桥下方的国道108线中断。
工程技术危岩崩塌是次生型地质灾害，落石是其中最常见的灾害。
Ol s s on R分析了冲击力与土层之间的关系式[1]；C orò D等对阿尔卑斯山地区崩塌落石的时空特性进行了分析[2]；Atk i n son C等研究了巴西圆盘开裂试验，建立了能量释放率计算公式，建立了能量释放率与应力强度因子相对应的计算公式[3]；Ramu lu M 等对玄武岩破裂进行了研究，得到了其循环爆破冲击的关系式[4]；Daudon D等将离散元数值模型构建技术用于分析岩石解体，结果表明，岩石解体能量耗散与颗粒形状以及边坡几何特征对有很大关系[5]；K i rkb y M J和Statham I建立了岩石路径计算模型[6]；郭绍平等对冲击力的计算方法进行了详细分析并进行了创新改进[7]；袁进科等进行了一系列试验，研究了和落石接触的各种地面因①基金项目：重庆市科研创新项目，三峡水库运行期间类土质岸坡破坏机制研究（项目编号:CYS15185）。
DOI：10.16660/ k i.1674-098X.2017.04.039落石冲击破坏特性试验研究①吴亚华（重庆交通大学岩土工程研究所 重庆 400074）摘 要：针对落石碰撞地面后解体这一现象，对落石解体全过程进行了全面而详细的论述。
由应力波的传播速度与荷载加载速度得出裂纹扩展方向为从底部至顶部的结论，从应力角度对已有冲击力计算经验公式进行了分析，提出了一种冲击力计算公式，并推出了临界破裂高度，从能量角度建立了可用于定量计算的落石解体能量方程，并通过实验对上述理论进行了验证。
结果表明，在垂直于加载方向上，拉应力超过抗拉强度时落石解体，解体后的运动方式可由落石解体能量方程给出。
关键词：解体 冲击力 能量守恒 落石中图分类号：TU451文献标识码：A文章编号：1674-098X(2017)02(a)-0039-05Study of Rockfall Disintegration CharacteristicsWa Yahua(Institute of Geotechnical Engineering, Chongqing Jiaotong University, Chongqing, 400074, China)Abstract: In reaction to the phenomenon that rockfall disintegrates after the collision with the ground, we expound the whole process of rockfall’s disintegration comprehensively and detailedly . Across the spread speed of the stress wave and the loading speed, we conclud that the direction of crack growth arise from the bottom to the top. Across the stress, we analyze the empirical equation of impact force and put forward a new computational formula. Then the rupture height is launched. Considering the energy , we establish an energy equation of rockfall’s disintegration for quantitative calculation and verify this theory across an experiment. The result indicates that the rockfall breaks up when the tensile stress exceeds the tensile strength in the direction perpendicular to the load. The energy equation gives out the movement way after the disintegration.Key Words: Disintegration; Impact force; Conservation of energy; Rockfall图1 落石有限元模型图2 落石速度变化曲线工程技术素对落石最大冲击力的影响[8]；金解放等为了研究岩石损伤累积演化特征，进行了动静组合荷载的试验，提出了在这种情况下的数学模型[9]；苏承东等为了研究局部剪切失稳破坏和全面剪胀失稳破坏之间的关系，对岩石进行了压缩试验，结果表明，岩石的锥形破坏常发生在高应变速率下[10]；左建平等建立了脆性岩石能量跌落系数，研究了循环加载、循环卸载，得到了输入能、耗散能、机械能、弹性应变能、塑性应变能等在岩石变形破坏全过程的具体情况[11]；宋义敏等研究了局部化带的演化，分析了加载过程、卸载过程、能量积累、能量释放等对岩石试件的影响关系[12]；周辉等分析了ωs 和ωv 在岩石破坏屈服时的变化曲线，分析了危岩破坏屈服机制[13]。
泥石流冲击桥墩的研究方法摘要:我国山区面积占国土面积的2/3，随着我国经济的发展，需要在山区修建越来越多的桥梁。
山区中各种自然灾害频发，泥石流是其中主要的地质灾害之一。
因此，迫切需要对泥石流对桥梁的破坏机理进行研究，而其中一个前提便是确定泥石流对桥墩的冲击力大小。
为深入了解泥石流冲击桥墩的研究方法，从模拟试验及数值模拟两方面对其进行了详细的综述。
关键词：桥墩；泥石流；冲击力1引言泥石流是一种含有大量泥沙和石块的固、液、气三相流，蕴含有巨大的能量，会对桥梁造成毁灭性的破坏。
从工程应用角度来说，泥石流对桥梁的冲击作用可看作是一种施加在桥梁上的外荷载，但目前这种外荷载的大小尚未有合适的取值。
桥梁在泥石流的冲击力作用下会发生变形甚至破坏，确定这个冲击力的大小与分布规律是泥石流区域桥梁防灾减灾研究的前提和核心问题之一。
泥石流的冲击力由泥石流浆体、粗颗粒及大块石冲击力组成。
研究思路一般是在野外实测或室内试验基础上，采用流体力学和固体力学碰撞理论对数据进行整理分析，得到半经验半理论的冲击力公式。
从相关研究可以看出虽然国内外对石流冲击桥墩的研究有了飞速进展，但仍存在下列不足：①相关公式直接利用软件进行计算，未进行相应的实验，缺乏真实可靠性。
②对泥石流的模拟存在较大的片面性，泥石流可选用宾汉（Bingham）黏塑性体、拜格诺（Bagnold）颗粒流和库伦（Coulomb）颗粒流三种泥石流力学模型。
③桥墩的破坏方式包括冲击、冲刷、磨蚀、淤埋、侵蚀、振动、砸击、气浪等，多数实验仅对部分破坏方式进行了研究。
④桥墩的种类包括薄壁式桥墩、柱式桥墩、柔性式桥墩、空心式桥墩、桩式桥墩、重力式桥墩。
大多数实验对桥墩种类的研究较单一。
⑤泥石流分为粘性泥石流和稀性泥石流，不同泥石流的组成成分含量不同。
部分试验仅以一块石头的作用代替泥石流的作用，这并不能反应泥石流冲击的整体特征。
2泥石流冲击力试验研究方法桥梁在泥石流的冲击力作用下会发生变形甚至破坏，确定这个冲击力的大小与分布规律是泥石流区域桥梁防灾减灾研究的前提和核心问题之一。
基于ABAQUS的泥石流对不同桥墩冲击模拟研究摘要：泥石流的破坏作用非常严重，已经成为自然界首屈一指的灾害。
然而，因其具有发生迅速、运动快、浓度大、破坏性强等特点，使得对其研究难度很大。
目前，对于泥石流的研究主要是通过实地检测，记录数据、收集数据，然后整理数据，利用有限元软件进行分析，得到有效的结果，为实际工程提供必要依据。
本文应用大型有限元软件ABAQUS中的CFD功能研究分析泥石流在遇到不同形式的桥墩时，所表现出来的压力、速度、流场等变化情况。
关键词：ABAQUS CFD；泥石流；速度；桥墩ABAQUS/CFD preliminary simulation research ofdebris flowZhang Haiting，Sun Hongbin（Yanshan University，Qin Huangdao 066004，China）Abstract：Debris flow damage is very serious，having become a leading natural disasters.But that its happen fast，movement quickly，high concentration and strong destructive，makes the research on it harder and harder.At present，mainly by the field test，recording data，collecting data，and then sorting data，using the finite element analysis software，we can get effective results，and provide necessary basis for practical engineering.In this paper，using the CFD of the large-scale finite element software ABAQUS analyzes when the debris flow in different forms of bridge pier，its changes of pressure，velocity and flow field.Keywords：ABAQUS CFD；Debris flow；Speed；Bridge pier0引言泥石流，顾名思义就是指含有大量泥沙、石块及固体松散堆积物的洪水，由于暴雨或者暴雪等自然灾害的作用，发生突然的流动，对建筑物造成很大的破坏。
落石撞击对山区桥梁桩基承载特性的影响摘要：山区桥梁桩基础所处环境特殊，冲刷、撞击等因素影响其承载力发挥，为探明该区域桩基础在撞击作用下的承载特性，本文采用数值模拟手段，以落石质量、撞击位置及速度、冲沟坡度等4个主要影响因素为变量，研究落石撞击对山区桥梁桩基承载特性的影响规律。
研究结果表明：①撞击力随着落石质量和撞击速度的增加而增大，随着冲沟坡度的增加而缓慢减小，随着撞击位置高度增大而基本保持稳定，其中撞击速度影响程度最大，撞击位置最小；②桩顶、撞击点及墩顶水平位移随着落石质量和撞击速度增大呈现显著线性增大趋势，随着冲沟坡度增大而缓慢减小，随着撞击位置高度增大而基本保持稳定；③撞击速度对桩顶和撞击点水平位移的影响程度最大，撞击位置对墩顶水平位移影响最大。
关键词：岩土工程；桩基础；落石；撞击；数值模拟Influence on Bearing Characteristics of Bridge Pile Foundation Under Impact Load of Rock-fall in Mountainous AreaCHEN Si-xiao1.2 FENG Zhong-ju1 ZHANG Fan31.School of Highway, Chang’an University, Xi’an, shaanxi 710064, China;2.Fujian Province Traffic Construction Quality and Safety Supervision Bureau, Fuzhou, Fujian 350001, China；3.Fujian Provincial Transportation Planning and Design Institute, Fuzhou, Fujian 350004, ChinaAbstract: Because of the special environment of pile foundation in mountainous area, load factors such as scour and impact affect the bearing capacity of pile foundation. In order to ascertain the influence of impact on bearing characteristics of bridge pile foundation in mountainous area, base on the numerical simulation method, this paper takes four main influencing factors as variables: rock-fall mass, impact position and velocity, gully gradient. The influence law of rock-fall impact on bearing characteristics of bridge pile foundation in mountainous area is studied. The results show that: ①The impact force increases with the increase of the falling mass and the impact velocity, and decreases slowly with the increase of the gully gradient, and keeps stable basically with the increase of the height of the impact position, in which the impact velocity has the greatest influence and the impact position is the smallest;②The horizontal displacement of the pile top, the impact point and the pier topin creases with the falling mass and the impact velocity. The degree of impact increases linearly, and decreases slowly with gully gradient, and keeps stable with the height of the impact position. ③Th e impact velocity has the greatest influence on the horizontal displacement of the pile top and the impact point, and the impact position has the greatest influence on the horizontal displacement of the pier top.Key words: geotechnical engineering; pile foundation; rock-fall; impact; numerical simulation引言山区修建公路大多采用桥梁结构跨越，其基础形式主要为桩基础。
桥墩局部冲刷的机理及防护措施发布时间：2022-09-01T05:33:11.569Z 来源：《科学与技术》2022年8期（下）作者：张毅[导读] 桥梁损毁的主要原因之一是桥墩受到水流的局部冲刷作用，但目前尚未找到一种切实可行的方法能完全的对桥墩就行防护张毅重庆交通大学河海学院重庆40074摘要：桥梁损毁的主要原因之一是桥墩受到水流的局部冲刷作用，但目前尚未找到一种切实可行的方法能完全的对桥墩就行防护，一方面是因为实际中发生冲刷现象原理的复杂性，另一方面则是受到工程施工的限制。
为了能更好的将桥墩防护措施应用到工程实践中，本文论述了目前桥墩受到冲刷作用的基本原理，并对目前主要的防护手段进行归纳总结，希望对未来的施工建设提供一些理论依据，能减少桥墩受到局部冲刷作用带来的损失。
关键词：桥墩；局部冲刷；冲刷机理；防护措施1引言随着桥梁的建设的加快，各种安全问题也开始显现出来。
而因为水毁而损坏的桥梁在所有发生的事故中是最高的[1]。
桥墩的存在可以缩短河流的过水面积，但也会使得桥梁附近的水流结构和泥沙条件发生一定程度的变化。
而运动的水流也必然会在桥墩周围发生局部冲刷现象，威胁到桥梁主体的安全。
局部冲刷通常是因为桥墩周围高强度的水流冲击和涡流体系所造成的。
可以将其分为三方面[2]，即水流碰撞障碍物形成漩涡卷走泥沙形成冲刷坑的前进水流涡旋、水流碰撞桥墩后产生的下降水流冲刷桥底泥沙的下降水流淘底和水流通过桥墩后形成的涡旋卷走泥沙的尾流旋涡冲坑。
2桥墩的局部冲刷机理桥墩的局部冲刷一个复杂综合的过程，为方便研究，可以将其分为自然演变冲刷、一般冲刷和局部冲刷三个独立的部分，并假定这三种状态是逐步发生的。
而不同的因素使桥墩受到局部冲刷的影响也各不相同，这里面包括了桥墩形状、水流强度和水底泥沙条件等多个方面。
目前有以下三种观点[3]：1）墩周流场的旋涡体系当桥墩置于流速场中，流动的水流在碰撞桥墩受阻后，因为水底流速小而水面流速大会在水底形成一个顺时针旋转的涡旋，并逐渐与桥墩周围的水流形成马蹄形涡旋系对桥墩施加了很大的河床剪切力。
落石冲击作用下公路破坏机理研究王林峰;唐红梅;陈洪凯【摘要】现有的落石冲击计算公式主要适用于一种均质材料的路面,而公路是由路面和路基组成的二元体结构,基于此,考虑路面在受到落石冲击力后的变形特性,将落石冲击下路面的变形分为压缩变形和刺入变形两种模式.基于能量守恒原理和太沙基地基承载力理论,分别得到两种变形模式下的落石冲击力和由此引起的公路变形量计算公式；并据此导出判断公路安全状态的标准,且以工程实例说明了理论的可靠性.可为落石灾害区公路的设计和施工提供理论依据.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2012(043)005【总页数】4页(P64-67)【关键词】落石;冲击力;山区公路;破坏机理【作者】王林峰;唐红梅;陈洪凯【作者单位】重庆交通大学岩土工程研究所,重庆 400074;重庆交通大学岩土工程研究所,重庆 400074;重庆交通大学岩土工程研究所,重庆 400074【正文语种】中文【中图分类】P642.3;O346.5我国2/3的国土面积为山区，而落石又是我国山区公路上常见的一种地质灾害。
当公路旁陡崖上的岩体比较破碎时，容易出现崩塌落石灾害，导致道路被毁，交通中断甚至危及人们的生命财产安全。
如2010年10月21日，台湾苏花公路发生落石灾害，致使多名人员死亡，274人受困。
鉴于落石对公路安全的威胁如此巨大，展开落石对公路的损毁机理研究是很有必要的。
P.Budetta对如何评价公路沿线落石灾害的风险进行了研究［1］。
I.Vilajosana等通过一次现场试验对落石的冲击信号进行了研究［2］，B.Pichler 等通过室外试验，得到了通过落石冲击坑的深度、落石的几何尺寸和落石高度来计算落石冲击力和冲击时间的计算公式［3－4］。
陈洪凯等对危岩主控结构面的研究得到了危岩破坏的断裂损伤模型和疲劳崩塌破坏的寿命预测模型［5－6］。
Luuk K.A.Dorren等用GIS技术对落石的致灾区范围进行了研究［7］。
落石冲击破坏特性试验研究吴亚华【摘要】针对落石碰撞地面后解体这一现象,对落石解体全过程进行了全面而详细的论述.由应力波的传播速度与荷载加载速度得出裂纹扩展方向为从底部至顶部的结论,从应力角度对已有冲击力计算经验公式进行了分析,提出了一种冲击力计算公式,并推出了临界破裂高度,从能量角度建立了可用于定量计算的落石解体能量方程,并通过实验对上述理论进行了验证.结果表明,在垂直于加载方向上,拉应力超过抗拉强度时落石解体,解体后的运动方式可由落石解体能量方程给出.【期刊名称】《科技创新导报》【年(卷),期】2017(000)004【总页数】5页(P39-42,44)【关键词】解体;冲击力;能量守恒;落石【作者】吴亚华【作者单位】重庆交通大学岩土工程研究所重庆 400074【正文语种】中文【中图分类】TU451危岩崩塌是次生型地质灾害，落石是其中最常见的灾害。
Olsson R分析了冲击力与土层之间的关系式[1]；Corò D等对阿尔卑斯山地区崩塌落石的时空特性进行了分析[2]；Atkinson C等研究了巴西圆盘开裂试验，建立了能量释放率计算公式，建立了能量释放率与应力强度因子相对应的计算公式[3]；Ramulu M 等对玄武岩破裂进行了研究，得到了其循环爆破冲击的关系式[4]；Daudon D等将离散元数值模型构建技术用于分析岩石解体，结果表明，岩石解体能量耗散与颗粒形状以及边坡几何特征对有很大关系[5]；Kirkby M J和Statham I建立了岩石路径计算模型[6]；郭绍平等对冲击力的计算方法进行了详细分析并进行了创新改进[7]；袁进科等进行了一系列试验，研究了和落石接触的各种地面因素对落石最大冲击力的影响[8]；金解放等为了研究岩石损伤累积演化特征，进行了动静组合荷载的试验，提出了在这种情况下的数学模型[9]；苏承东等为了研究局部剪切失稳破坏和全面剪胀失稳破坏之间的关系，对岩石进行了压缩试验，结果表明，岩石的锥形破坏常发生在高应变速率下[10]；左建平等建立了脆性岩石能量跌落系数，研究了循环加载、循环卸载，得到了输入能、耗散能、机械能、弹性应变能、塑性应变能等在岩石变形破坏全过程的具体情况[11]；宋义敏等研究了局部化带的演化，分析了加载过程、卸载过程、能量积累、能量释放等对岩石试件的影响关系[12]；周辉等分析了ωs和ωv在岩石破坏屈服时的变化曲线，分析了危岩破坏屈服机制[13]。
