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基于Ls-DYNA数值模拟的板式橡胶支座的力学性能研究
| 论文题名： | 基于Ls-DYNA数值模拟的板式橡胶支座的力学性能研究 |
| 关键词： | 数值模拟;板式橡胶支座;力学性能;连接构件;桥梁结构 |
| 摘要： | 随着交通行业的不断发展，桥梁越来越成为交通行业中不可缺少的部分。支座作为桥梁上部结构与墩台的连接构件，在整个结构中处在比较重要的地位。直接关系到桥梁耐久性及安全性，板式橡胶支座由于结构简单，使用方便，经久耐用而被广泛使用。而支座在汽车的冲击作用下也会承受较大的作用力，是导致支座破坏的主要原因之一，但是对支座的动力响应方面的研究涉及得比较少。论文通过建立有限元模型对板式橡胶支座在不同的行车方式作用下进行数值模拟和分析，并对冲击作用下支座的破坏机理进行探讨。 本文首先对板式橡胶支座的国内外发展、板式橡胶支座的种类和构造特点进行简要的介绍，并概括LS-DYNA的碰撞理论及相关的技术，LS-DYNA的接触类型及沙漏控制和时间步长的控制技术，利用HyperMesh建立车、桥及支座三维实体模型，简要分析支座在桥梁自重作用下的受力，对不同车速、车重及行车位置下车辆行驶时对支座的受力行为比较，对不同车速、车重及行车位置下跳车对支座的受力行为研究对比。通过大量的数值仿真得到如下研究结论: ①对于相同质量下，不同车速时速的工况来说，汽车刚行驶上桥面时车速越大，给支座带来的冲击力越大，对于四种不同的行车位置来说，当行车位置越靠近翼缘板时，相邻支座所受到的动力响应越大。支座在靠近腹板和跨中的边角处所受的压应力最大。 ②对于不同车重发生跳车时，质量越大时，对支座的动力响应越大。当质量到13t以上后，跳车会出现二次撞击，二次撞击时对支座产生的应力比第一次撞击产生的应力要大25％，对于不同错台高度来说，错台高度每增高1cm，支座所受到的应力增长达50％。 对于不同位置的跳车，当支座位于车的两轮之间时，支座所受的应力最大，当跳车时对于支座的橡胶来说，靠近腹板的边角处受到的应力最大，而钢板在靠近腹板和跨中的边角出现应力集中。 ③对于正常工作的板式橡胶支座的冲击破坏，第一层钢板和第四层钢板首先出现开裂现象，无论1/2支座脱空或是1/4支座脱空，钢板的破坏位置还是在钢板的较长边处。 |
| 作者： | 林正榉 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 王小松 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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