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简支梁桥桥墩受泥石流冲击作用的数值模拟
| 论文题名： | 简支梁桥桥墩受泥石流冲击作用的数值模拟 |
| 关键词： | 简支梁桥;桥墩;泥石流;冲击作用;破坏机理 |
| 摘要： | 泥石流是山区中最常发生的自然灾害，并且我国的山区面积将近占到了国土面积的70％。可见泥石流在我国，尤其是西北地区分布非常广泛，造成的灾害很严重，对人们的生活带来了很大的影响。近些年来，伴随着我国山区经济迅速发展和道路建设的加快，公路和铁路中的桥梁、涵洞等工程结构设施遭遇到泥石流灾害发生的频率也随之增多。桥梁作为道路建设中重要的组成成分，而桥墩是首先和泥石流接触的部位，一旦遇到冲击毁坏，必然会导致交通系统的停滞，造成巨大的经济损失。所以，为了保证交通系统的顺畅，人们生命安全，减轻桥梁在泥石流作用下的破坏程度，分析和研究桥墩在泥石流冲击作用下的影响并且能够提出经济合理的防护措施具有非常重要的意义。本文就简支梁桥桥墩在泥石流冲击作用下的工作性能以及防护措施的研究做具体分析： 首先，选定适合本课题研究所需要的钢筋和混凝土材料的本构关系和相关参数等。考虑钢筋和混凝土的接触关系、边界条件的设定以及材料屈服准则的确定等，应用非线性有限元软件ABAQUS建立钢筋混凝土桥墩受速度冲击作用的试验模型，分析冲击部位的混凝土位移时程曲线以及混凝土和钢筋应变时程曲线，与已有的实验结果进行比较，表明模拟结果的有效性。 然后，应用ABAQUS软件建立简支梁桥模型，模拟泥石流对桥墩的冲击作用机理，进行冲击作用、应力、变形、能量分析以及遭受冲击力作用后桥梁整体的响应分析。另外，通过改变相关参数，研究影响钢筋混凝土桥墩抵抗冲击力作用的主要影响因素。影响参数主要包括混凝土强度、配筋率、配箍率和冲击位置等。 最后，基于桥墩受泥石流冲击力的响应以及桥梁的破坏机理的研究，总结泥石流对简支梁桥桥墩的防护措施，比较不同防护方法的优缺点，提出一种针对山区中小型简支梁桥相对经济的防护方式。 |
| 作者： | 孙鸿斌 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 刘建明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 燕山大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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