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双柱式钢管混凝土桥墩在车辆撞击作用下的数值模拟
| 论文题名： | 双柱式钢管混凝土桥墩在车辆撞击作用下的数值模拟 |
| 关键词： | 双柱式钢管混凝土桥墩;车桥碰撞;数值模拟;防撞装置 |
| 摘要： | 随着经济的发展，公路交通量迅猛增长，在各种高架林立的城市道路中汽车撞击桥墩的事故逐渐增多，对人身安全和社会财产带来严重影响。因此，研究车撞桥事故的发生规律对桥梁以及其防撞装置的设计具有重要意义。得益于计算机技术的飞跃发展，有限元法为车桥碰撞问题提供了有效的分析途径，从众多的车桥碰撞研究方法中脱颖而出。为进一步探讨车桥碰撞过程的影响因素，建立车辆与桥墩有限元模型，运用LS-DYNA进行数值模拟分析。本文的主要研究内容如下: (1)参考某实际车辆，建立最大质量为30t的车辆有限元模型，车辆前端选用自带失效参数的本构模型，后部为刚体;参考某实际桥梁工程，建立双柱式钢管混凝土桥墩，选择适用于冲击等动力问题的HJC本构模型。通过改变影响因素对车桥碰撞过程进行数值模拟。 (2)综合考虑车辆因素对碰撞结果的影响，采用单一变量法，通过改变撞击速度、车身质量、碰撞角度和碰撞坡度四个因素，分析碰撞过程中桥墩的应力变化规律、能量转化形式、墩顶位移以及碰撞力，并将计算结果与国内外相关文献进行对比。 (3)综合考虑桥墩因素对碰撞结果的影响，分析改变钢管厚度和墩柱直径对车桥碰撞计算结果的影响。从经济性角度考虑，针对本文的桥墩有限元模型设计防撞装置进行计算并与无防撞装置情况进行对比，说明公路桥墩安装配套防撞设施的重要性。 |
| 作者： | 杜伟 |
| 专业： | 工程力学 |
| 导师： | 王建国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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