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桥梁船撞下部结构响应及桩土作用模式研究
| 论文题名： | 桥梁船撞下部结构响应及桩土作用模式研究 |
| 关键词： | 船桥碰撞;桥梁结构;桥墩响应;桩土作用;数值模拟 |
| 摘要： | 在我国船桥碰撞事故愈发频繁，尽管并非每次事故都会造成桥毁人亡的严重后果，但也会极大影响桥梁结构的安全和使用寿命。对于特大的船桥碰撞事故，除了巨大的直接经济损失和人员伤亡外，因撞桥后交通不畅而导致的间接经济损失和社会影响也是不容忽视的。因此，开展船桥碰撞的深入研究是相当有必要的。本文针对船舶撞击桥梁下构进行了深入的研究，主要研究内容如下： （1）简要介绍了桥梁船撞数值仿真的基本理论，利用 ANSYS的参数化语言APDL对不设防撞设施的桥墩受船撞进行了精细化有限元仿真，探讨了建模中材料本构的选取及失效准则的判定方法、船艏与桥墩接触作用、水流作用、摩擦问题、桩土共同作用等关键问题，基于接触单元法建立了船撞桥梁下部结构的有限元模型。 （2）运用LS-DYNA程序求解所建立的船撞模型，分析了碰撞系统的能量、桥墩整体响应情况，掌握船舶撞击在桥墩上的传递情况；此外，还对受撞桥墩进行了局部响应分析，得到了直接碰撞区域的集中应力和桥墩弯曲变形导致的应力响应大小及分布情况，进而对比了它们对桥梁下构的危害程度。 （3）针对接触单元法中影响船撞桥响应的各因素进行分析，得出桥墩响应随各因素的变化规律；然后分别基于等效桩长法和集总参数法简化考虑桩土作用建立船撞分析模型，探讨了桩径倍数和动力放大系数的选取对桥墩响应的影响；最后针对三种桩土处理模式下碰撞响应结果进行了详细的对比，深入研究简化模拟桩土相互作用时桩径倍数和动力放大系数的选取对计算精度的影响。 |
| 作者： | 李敬 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 高荣雄 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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