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原文传递桥梁防撞设施的非线性分析

论文题名：	桥梁防撞设施的非线性分析
关键词：	桥梁防撞设施;非线性分析;船体梁结构;有限元分析;结构模型;自振特性;极限承载力
摘要：	船桥碰撞事故所造成的后果往往是灾难性的。为了减少人员财产损失，近年来已经有许多专家学者致力于船桥碰撞机理以及有效的桥梁防撞设施的研究，并取得了阶段性成果。船舶与桥梁防撞设施碰撞后，碰撞区域构件一般都将迅速超越弹性阶段而进入塑性流动阶段，并可能出现屈曲、撕裂等各种形式的破坏或失效，因此研究桥梁防撞设施具有现实意义。由于桥梁防撞设施是一种没有动力的船体梁结构，我们研究的理论知识是用到船体梁结构的理论方法，对桥梁防撞设施进行类似于极限强度的研究。目前，计算总纵极限强度的计算方法主要有：理想结构单元法、逐步破坏法和非线性有限元法。随着现代力学、计算力学以及计算机技术在软、硬件方面的发展，有限元分析无论是在理论，还是在计算技术方面都已取得了巨大的进步，很多通用有限元程序和专用程序都投入了实际应用，对结构进行有限元分析所需要的费用也迅速减少。当今国际上流行的有限元软件有ALGOR，MSC/NASTRAN，ADINA，ABAQUS，MSC/MARC，ANSYS等，它们都提供了友好的用户界面、强大的计算分析功能和前后处理功能，并与多种图形软件提供了接口，如UGI-DEAS，CATIA,Pro/E等。有限元法已经被广泛地应用到航空、航天、汽车、船舶、水利、医学和生物等现代科学的各个领域。本文在国内外有关研究成果的基础上，以宜昌长江大桥为工程背景，在考虑几何非线性和材料非线性因素的情况下，利用有限元分析软件ANSYS，通过适当简化建立桥梁防撞设施的结构模型，作为进行动力分析的基础，计算桥梁防撞设施的自振特性，并综合考虑极限强度分析的各种因素（如结构的残余应力、初始变形、材料的非线性性能等），使用通用有限元程序获得精确的船体梁结构的极限承载能力，以及得到桥梁防撞设施的变形情况，从而可以对该结构进行改进。
作者：	蒋汪萍
专业：	结构工程
导师：	周增国;肖波
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文