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船舶撞击大型桥梁桥墩力学行为及其防护研究
| 论文题名： | 船舶撞击大型桥梁桥墩力学行为及其防护研究 |
| 关键词： | 冲击力;数值模拟;船撞桥墩;力学行为;防护策略;防撞设计 |
| 摘要： | 船撞桥墩是造成桥梁损毁的常见事故之一。精确地估算船撞事故中的冲击力,能够对一次船撞事故中桥梁结构的内部响应以及碰撞行为对桥梁结构损伤的影响进行可靠地评估,以便设计出能够抵抗相应影响的桥墩。在对船舶-桥墩碰撞事故进行数值模拟计算时,之前的研究成果大多是在假定桥墩是刚性或弹性的前提下得出的,没有考虑船舶与桥墩之间的相互作用。实际上,在碰撞过程中,桥墩材料会由于吸收冲击能量发生塑性变形而损坏;同时,延长了船舶与桥墩之间相互作用的时间,因此,这种情况下估算出来的冲击力有一定误差。本文中,用ANSYS建立一种驳船-桥墩碰撞数值模型,桥墩建模时,混凝土材料采用HJC本构模型,钢筋采用塑性随动强化本构模型,力求与实际桥墩特性相吻合。参考现有研究成果中的一些有效数据对模型进行校准。 文中主要计算:不同碰撞速度下刚性和弹塑性材料桥墩受到的冲击力与船艏压溃深度;不同碰撞速度与不同碰撞质量下弹塑性材料桥墩受到的冲击力、桥墩的内部能量、桥墩顶部侧向位移以及船艏压溃深度;桥墩上部支撑重量不同时,桥墩的冲击力和顶部侧向位移。通过对计算结果的分析与研究,得出的结论可以为桥墩防撞设计提供一定的参考。同时,文中对桥梁防撞装置的研究现状也进行了概述。 |
| 作者： | 张明 |
| 专业： | 工程力学 |
| 导师： | 王建国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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