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原文传递桥梁受船舶撞击分析

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