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桥梁建设2025年第04期:连续刚构桥双肢薄壁墩防撞浮箱火灾模拟与安全性能评估

来源:期刊VIP网 时间:


作者:袁佩;郑植;耿波;陈巍;张焱焜;

单位:招商局重庆交通科研设计院有限公司桥梁工程安全与韧性全国重点试验室;成都工业学院防灾减灾技术研究中心;三峡大学防灾减灾湖北省重点实验室;

摘要:为了解FRP防撞浮箱火灾对连续刚构桥桥墩性能的影响,以某连续刚构桥双肢薄壁墩(P2墩,共4肢,P2-1~P2-4墩肢)墩底FRP防撞浮箱火灾事故为背景进行研究。首先对实桥火灾现场损伤状况进行分析;然后采用FDS软件进行火灾场景模拟,分析火灾空间瞬态温度场分布,并通过桥墩热-结构耦合计算模型分析火灾下双肢薄壁墩的热力学响应;最后进行受损结构安全性能评估。结果表明:防撞浮箱火灾造成大桥P2墩表面局部混凝土碳化及剥落,最大损伤影响深度为84.58 mm,防撞浮箱多个节段被烧毁;火灾对P2-1墩肢影响最大,其中迎火面最高温度约为766℃,背火面最高温度约为428℃,防撞浮箱火灾影响范围为起火面以上6 m内;火灾作用下P2墩的变形及应力均未发生明显变化,对该连续刚构桥的结构安全影响较小;建议凿除桥墩受损区域局部混凝土后增设钢丝网片,并采用水泥砂浆面层修复至设计截面尺寸,更换烧毁的防撞浮箱,在填充的聚氨酯泡沫中添加火焰抑制剂。

关键词:连续刚构桥;;双肢薄壁墩;;FRP防撞浮箱;;温度场;;热力学响应;;结构安全性能;;有限元法

基金资助:国家重点研发计划项目(2024YFC3015200);; 湖北省自然科学基金项目(2024AFB171);; 桥梁工程安全与韧性全国重点实验室开放基金项目(2024SKLBSR-DW018)~~