[发明专利]一种混凝土桥墩车辆撞击后损伤评估方法

权利要求书

1.一种混凝土桥墩车辆撞击后损伤评估方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)计算不同撞击速度和撞击质量组合工况下的撞击动能E、应变率和截面损伤因子d_k；

(2)通过数值回归建立截面损伤因子d_k与撞击动能E、应变率之间数学模型；

(3)根据桥墩破坏状态界限，计算截面损伤因子阈值p和q，得到应变率-撞击动能E损伤状态评判阈值表达式；

(4)建立应变率-撞击动能E损伤状态评估云图，根据实际的撞击动能E和应变率在损伤状态评估云图中位置确定混凝土桥墩损伤情况。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土桥墩车辆撞击后损伤评估方法，其特征在于，所述截面损伤因子d_k按下式计算：

式中，n为截面单元数量，d为单元损伤因子，当d＝0时，表示单元处于无损状态，当d＝1时，表示单元处于完全受损状态。

3.根据权利要求1所述的一种混凝土桥墩车辆撞击后损伤评估方法，其特征在于，所述截面损伤因子d_k与撞击动能E、应变率之间数学模型的表达式如下：

式中，a、b、c为常系数，其值通过数值回归分析确定。

4.根据权利要求1所述的一种混凝土桥墩车辆撞击后损伤评估方法，其特征在于，所述应变率-撞击动能E-损伤状态评判阈值表达式确定步骤如下：

(1)计算混凝土桥墩车辆撞击后墩底出现少量变形，但未开裂时的截面损伤因子阈值p；

(2)计算混凝土桥墩车辆撞击后撞击区域与墩底轻度变形，部分混凝土出现开裂剥落时的截面损伤因子阈值q；

(3)当截面损伤因子d_k分别为p和q时，代入截面损伤因子d_k与撞击动能E、应变率之间数学模型，得到应变率-撞击动能E损伤状态评判阈值表达式如下：

5.根据权利要求1所述的一种混凝土桥墩车辆撞击后损伤评估方法，其特征在于，所述应变率-撞击动能E损伤状态评估云图建立的步骤如下：

(1)以撞击动能E为横坐标，应变率为纵坐标，根据应变率-撞击动能E损伤状态评判阈值表达式，绘制截面损伤因子d_k为p和q时对应的损伤状态评判阈值曲线；

(2)将d_k＝p时的损伤状态评判阈值曲线与横坐标、纵坐标包围区间定义为轻度损伤区间，截面损伤因子d_k为p和q时对应的两条损伤状态评判阈值曲线包围区间定义为中度损伤区间；其余区间定义为重度损伤区间，得到应变率-撞击动能E损伤状态评估云图。