论文题名: | 桥梁受船舶撞击分析 |
关键词: | 桥梁;船舶撞击;非线性有限元理论;防护措施 |
摘要: | 随着我国经济建设的快速发展,使得交通运输业的发展越来越快,伴随而至的是越来越多跨越江河的桥梁。从而导致了越来越多的船舶撞击桥梁的重大事故。然而,目前各国关于船桥碰撞方面的规范公式,都是根据经验提出的,有很多的局限性。随着计算机软件的快速发展,非线性有限元理论在解决船桥碰撞问题中发挥了明显的优势。基于此背景,本文在非线性有限元理论的基础上,对船桥碰撞问题进行了研究,主要工作如下: ①对现有的船桥碰撞的相关理论进行了归纳总结,并且分析了它们各自的特点。列出了目前世界各国关于碰撞力的规范以及一些经验公式,可以看出我国规范的相关条款,考虑的因素过于简单。 ②介绍了本文研究用到的分线性有限元软件ANSYS/LS-DYNA,并且重点研究了非线性有限元理论中的相关知识,包括:非线性有限元的控制方程,有限元计算中的沙漏控制,显式时间积分以及接触与碰撞。 ③应用非线性有限元理论对3组船舶分别以3种速度撞击桥墩进行仿真计算,计算时对接触问题采用对称罚函数法、对周围流体的作用采用附加质量法。求出了每种工况下的最大碰撞力,并且与现有各国规范及经验公式的计算结果作了对比,得出我国现有规范计算结果太小的结论,这对桥梁结构的安全是不利的,应加已修正。 ④对数值仿真计算得到的9组数据,应用Matlab软件进行数据拟合,推导出船桥碰撞力的简化求解公式。 ⑤应用最小二乘法,对我国的公路桥涵设计通用规范关于碰撞力的公式,提出了一个修正系数,得到了修正后的计算公式。 ⑥对现有的船桥碰撞的防护措施及防护装置进行了归纳总结,比较了现有防护措施及防护装置的特点,探讨了今后船桥防撞的发展方向。 |
作者: | 王汉伟 |
专业: | 土木工程;桥梁与隧道工程 |
导师: | 包立新 |
授予学位: | 硕士 |
授予学位单位: | 重庆交通大学 |
学位年度: | 2014 |
正文语种: | 中文 |