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山区河流拱桥船撞风险评估与防撞措施研究
| 论文题名： | 山区河流拱桥船撞风险评估与防撞措施研究 |
| 关键词： | 山区河流拱桥;船桥碰撞现象;风险分析;数值模拟 |
| 摘要： | 船桥碰撞的研究对降低桥梁碰撞风险，减少公共财产损失具有重大的作用。随着三峡库区蓄水的完成，河流水位落差大大增加，已建成拱桥桥梁将面临更大的船舶撞击风险。对库区每座桥梁进行船撞风险研究很有必要，但是耗资巨大且难以实施，而且还有很多不可预料因素。为了节约时间和经济成本，本文以实际工程为背景，选取两座具有代表性的拱桥进行数值分析模拟，以期取得可靠的分析结果，并对拱桥船撞防护措施提出一些建议。本文主要做了以下几个方面的分析研究: 对船桥碰撞中桥梁构件的极限侧抗力计算原理进行了阐述，并且对拱桥水中墩和拱圈分别进行了抗力计算，为船舶撞击力提供计算基础。 在桥梁船撞概率模型计算方面，由于山区河流的特点和拱桥的形式特点，在比较了国内外应用较为广泛的概率模型的基础上，选取了三概率积分模型对山区拱桥河流进行碰撞概率计算，计算在不同水位下，不同年限内各个墩和拱圈的年碰撞概率和年倒塌概率，得出随着水位的上涨和船舶通航次数的增加，碰撞概率会逐渐增大，因此很有必要增加桥梁防撞设施。 本文在计算船舶撞击力方面采用大型有限元软件LS-DYNA进行分析计算，在对下承式拱桥进行模拟时，桥墩均采用实体单元模拟，上部结构采用梁单元模拟，得出较为满意的模拟效果，在对上承式拱桥进行模拟时，拱圈均采用实体单元进行模拟，分别计算船头，甲板室，桅杆的撞击力。针对不同工况的模拟结果，得出每种工况下船舶撞击力均在桥墩极限抗力之下，桥墩和拱圈均安全。 在防撞设施选取方面，本文着重介绍了防撞设施设计原理和原则以及目前主要的防撞设施。针对山区拱桥河流具体情况，把桥梁防护措施分为桥墩防护和拱圈防护两个方面，分别提出了几种防护建议。 |
| 作者： | 杨海龙 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 汪宏 |
| 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 |
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