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原文传递桥墩车撞数值模拟与防护技术

论文题名：	桥墩车撞数值模拟与防护技术
关键词：	桥墩结构;车辆撞击;数值模拟;防撞设施
摘要：	随着城市交通运输业的发展迅速，汽车数量飙升，城市桥梁也趋于密集化，间接导致了车辆撞击桥梁的事故不断发生。车辆撞击桥梁不仅是严重的交通事故，还会导致桥梁损毁，造成经济损失的同时对人生命造成威胁。中国的桥梁防撞研究初始是针对于船舶撞击跨水道桥梁，但随着城市交通的迅速发展，车辆撞击城市桥梁的事故时有发生。虽然碰撞时车辆的质量远不如船舶的质量大，但车辆的撞击速度远高于船舶速度，撞击位置也相对集中，对桥梁局部造成的破坏较为明显。目前，中国对于车桥碰撞的研究尚处于起步阶段，相关规范也不完善，需要引起重视与反思，因此在城市桥梁防车撞设计和管理中需要有一套完整的研究体系。　　本文通过有限元分析软件LS-DYNA对车辆撞击桥梁的过程经行了数值模拟，论文的主要研究内容和成果如下: 　　(1)本文对桥梁车撞事故的现状、国内外在汽车撞击领域的研究成果以及撞击力的相关规范进行了梳理，对本文采用的计算方法、接触算法等理论方法进行了阐述，并对混凝土的本构模型进行了比选。　　(2)通过数值模拟的方法建立了车桥碰撞模型，分析了不同工况下的撞击力、能量转化时程曲线，总结了车辆撞击力与质量、速度的关系，提出了一种车撞力计算公式。　　(3)通过介绍桥梁防车撞设施及设计三种设施方案，对比了不同防撞设施的缓冲消能性能，分析了车撞力折减率、设施压缩变形率与设施结构的关系。结果表明，方案一防撞设施中的聚氨酯发泡体为主要的吸能元件，在速度80-120km/h时撞击力折减效果较为明显，各速度下的撞击力折减率平均为38.2％;方案二防撞设施中的FRP缓冲圈为主要的吸能元件，在速度40-80km/h时撞击力折减效果明显，各速度下的撞击力折减率平均为39.3％。两种方案都具有较好的防撞效果，验证了对车辆、桥墩的保护作用，为防撞设施在实际工程中的应用提供了理论意义。
作者：	李伟然
专业：	建筑与土木工程
导师：	耿波
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文