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船桥碰撞中流固耦合和桩土联合作用影响的研究
| 论文题名： | 船桥碰撞中流固耦合和桩土联合作用影响的研究 |
| 关键词： | 船桥碰撞;流固耦合;桩土联合作用;撞击力 |
| 摘要： | 国内外对船桥碰撞进行了大量的研究，目前船桥碰撞的有限元仿真模拟主要集中在船舶精细化研究，忽略了对桥墩非线性响应的研究。本文建立船舶-桥墩碰撞模型，用以探究船舶-桥墩碰撞过程中，流场和桩土联合作用的影响，并得出一些定性结论，为进一步简化船舶-桥墩的模拟，奠定一定的理论基础和一定的参考。本文研究的主要研究内容和结论包括: 1、简单介绍了船舶-桥梁碰撞理论及其发展，分析比较了船舶-桥梁碰撞理论的计算公式，总结了各个公式的使用范围与不足。 2、建立0.02m至0.07m附加质量法模型和流固耦合模型，分析比较了撞击力曲线和能量变化曲线，得出在船舶-桥梁碰撞计算中附加质量法可以代替流固耦合法。通过对流场模拟，得出附加质量的大小应视具体情况而定。吃水深度比较大时，所取的附加质量应该较大，吃水深度较小时，附加质量应该取小值。具体的取值，应结合实际情况。 3、建立了不同速度条件下的流固耦合模型、附加质量模型和未附加质量模型。通过对计算结果的分析和比较，得到随着速度的增大，流固耦合模型和附加质量模型的最大撞击力相差不大，但未附加质量模型和流固耦合模型之间的最大撞击力差值则越来越大，说明流场随碰撞初速度的增大，对碰撞的影响也越来越大。 4、通过对计算结果的比较研究，得出8倍桩径等效法并不能很好反映船桥碰撞的非线性。特别是桩土对能量的吸收情况，其计算所得的最大撞击力比面面接触的最大撞击力小。所以将8倍桩径应用在船舶-桥墩碰撞中不准确。通过两种桩土联合作用的模拟，比较他们在不同工况条件下撞击力和能量，可知随着速度的增大，桩土对船舶-桥墩的碰撞的影响越来越大。 |
| 作者： | 徐小剑 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 邹毅松;王银辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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