Nghiên cứu ảnh hưởng của tác dụng nổ lên kết cấu cầu thép dạng vòm = Research on the impact of explosion effects on arch type steel bridge structures

Abstract

Trong bối cảnh các mối đe dọa an ninh ngày càng gia tăng, việc đánh giá khả năng chống chịu của kết cấu cầu thép dạng vòm trước tác động của sóng nổ là yêu cầu cấp thiết. Nghiên cứu này tập trung phân tích ứng xử động của cầu vòm thép, cụ thể là bản mặt cầu, dưới tác dụng của vụ nổ. Phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) được áp dụng thông qua phần mềm mô phỏng ABAQUS để thực hiện phân tích. Kết cấu cầu được mô hình hóa chi tiết, bao gồm các thành phần chính như bản mặt cầu, hệ vòm thép và các liên kết. Mô hình tải trọng nổ được xây dựng dựa trên lý thuyết động lực học phi tuyến nhằm phản ánh chính xác tương tác phức tạp giữa sóng nổ và kết cấu. Các kịch bản vụ nổ được thiết lập dựa trên các thông số như khối lượng thuốc nổ, khoảng cách đến mặt cầu và vị trí phát nổ. Kết quả phân tích cho thấy sự phân bố áp suất, ứng suất và biến dạng trên bản mặt cầu - nơi chịu tác động trực tiếp từ sóng nổ. Trên cơ sở đó, nghiên cứu đề xuất các giải pháp kỹ thuật nhằm nâng cao khả năng chống chịu của cầu thép dạng vòm trước các nguy cơ từ tác động nổ. Nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn trong thiết kế và gia cường kết cấu cầu, góp phần phục vụ mục tiêu đảm bảo quốc phòng - an ninh.