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基于桥墩截面形状的船撞桥墩数值仿真分析及其试验方案研究
| 论文题名： | 基于桥墩截面形状的船撞桥墩数值仿真分析及其试验方案研究 |
| 关键词： | 船桥碰撞;数值仿真;截面形状;配筋率 |
| 摘要： | 水陆交叉运输系统的不断发展推动着跨航道桥梁的建设，大量跨江桥梁的修建引起船桥碰撞风险大大提高，碰撞事故屡屡发生。因此，船桥碰撞问题对于航道中桥墩以及整桥的设计成为人们关注的焦点。近几年，有限元技术的快速发展，数值仿真在船桥碰撞研究中被大量采用，同时配合试验以验证研究的正确性。本文正是在这种背景下进行了桥墩不同截面及高度和配筋率对船撞力的影响并配以试验方案，主要工作如下: ①调研统计长江流域上跨江桥梁与船舶特征，分别从桥梁类型、桥墩截面形状、水位变化、船舶类型等因素对碰撞的影响，选取了矩形、圆形、圆端形、尖端形四种截面;175m水位;2000DWT和5000DWT的散装货船，为仿真分析提供依据。 ②通过不同截面形状及高度的船桥碰撞数值仿真分析，得到圆端形双柱墩为最耐撞的桥墩截面形状。从船桥碰撞角度判断桥墩高度小于40m为最优高度。 ③截面配筋率对桥墩抗船撞力的分析研究。通过调研长江上部分桥墩截面配筋率，得到常用配筋率1.0％，在此基础上分别增加和减少0.2％，对比分析配筋率对船撞力的影响，可知撞击力仅提高或降低0.46％，为实际防撞工程的提供配筋参考。初步研究船桥碰撞中的综合刚度，即同时考虑桥墩和船舶的刚度对船撞力的影响。 ④基于截面形状的桥墩刚度船撞试验方案。根据汽车碰撞原理模拟船桥碰撞，通过试验结果验证第三章的数值仿真结果。 最后，在总结本文研究内容的基础上，得出部分结论对桥梁设计和船桥碰撞验算具有参考意义。 |
| 作者： | 何利 |
| 专业： | 土木工程;结构工程 |
| 导师： | 王福敏 |
| 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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