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新型GFRP防船撞浮箱试设计研究
| 论文题名： | 新型GFRP防船撞浮箱试设计研究 |
| 关键词： | 公路桥;船桥碰撞;浮箱设计;结构参数 |
| 摘要： | 随着我国经济发展步伐的加快，交通行业得到了飞速发展，大量高技术、高投入、大跨径的跨江、跨海桥梁已经投入使用或者正在修建，我国已经成为世界上最大的公路桥梁国家。与此同时，通航的船舶数量、船舶的载重，都在随着船舶运输的发展而逐渐变得越来越大，造成了船桥相撞的概率在逐渐增大，大型船舶撞击桥墩而导致桥梁垮塌会造成产生巨大的人员伤亡及经济损失，对船桥碰撞装置的研究这方面，近年来在国内得到巨大发展。 在查阅了大量资料的基础上，根据某桥情况，先以课题组研究的浮箱做参考，试设计一个用于基础研究的浮箱，进行浮箱构造的基础研究，对浮箱箱壁斜边倾角、浮箱边箱消能筒排数、浮箱前箱消能筒排数、浮箱消能筒筒径、浮箱消能筒厚度进行对比分析，从这五个方面着手，先应用Hypermesh进行前处理，再运用LS-DYNA进行数值模拟分析，分析了这几类不同情况浮箱的差异。以下分别从能量、受力、桥墩受到的撞击力这三个方面去做对比研究。能量方面分析了系统的能量，桥墩、浮箱、船舶这三个部件的能量;受力方面分析了船头最大等效应力、浮箱箱壳和柱壳第一主应力最大值和第三主应力最小值。最终在对比各工况的耗能情况。得到以下结论: ①浮箱箱壳斜边倾角对于耗能的影响不大; ②浮箱边箱消能筒排数在不考虑船舶侧撞、未计算浮箱材料破坏的时候，对浮箱耗能是几乎没有影响的; ③前箱一号箱的消能筒排数对浮箱耗能影响是很大的，随着排数增加，浮箱耗能也在增加，但增加到一定数目后，再增加消能筒排数，耗能增加并不明显; ④消能筒的筒径的大小影响着浮箱耗能，以0.8m、1m、1.6m、2m、2.4m五种筒径做了对比之后，发现1.6m筒径的消能筒，耗能效果最佳; ⑤消能筒筒径在确定为1.6m后，6mm的筒厚对于1.6m筒径的柱壳，耗能效果最理想; ⑥根据上述结论，试设计的万吨级浮箱箱壳斜边倾角为45度，前箱消能筒排数为12排，消能筒外筒径为1.6m，柱壳厚度为6mm，此浮箱在一万吨船舶以4m/s无偏角撞击下，船撞力为11.7MN，耗能达到50.8％。 |
| 作者： | 马念恋 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 杜柏松 |
| 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 |
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