高速公路收費雨棚在極限偶然荷載作用下安全性能分析.pdf

1、高速公路作為一個國家交通運輸生命線樞紐，若其配套設施收費雨棚在極限偶然荷載作用下發(fā)生結構的破損或者連續(xù)性倒塌，不僅對駕乘人員生命安全構成威脅，同時會切斷高速公路出入口交通造成交通擁堵甚至癱瘓，最終對社會和國家造成不可估量的損失。所以收費雨棚的安全性能研究是順應了時代發(fā)展要求的不容忽視的重要課題。
　　 本文主要從模擬的角度研究分析收費雨棚在爆炸荷載作用下的動力響應及可能發(fā)生的破壞模式。主要研究內容在于以下幾點:
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2、.雨棚柱在爆炸沖擊荷載作用下的動力響應及破壞模式
　　 利用ANSYS/LS-DYNA建立在爆炸荷載作用下雨棚柱的有限元模型，研究分析了雨棚柱在不同的爆炸荷載峰值、截面形式、雨棚柱直徑、壁厚、柱長度因素影響下的動力響應:相同用鋼量時，圓形截面的抗爆性能略優(yōu)于H型截面，優(yōu)于矩形截面;隨著雨棚柱直徑、壁厚的增大，柱長的減小，雨棚柱抗爆性能均有提高，但柱長的影響最為顯著;此外，還得到了雨棚柱在該工況下的三種破壞模式，即柱腳剪切破壞，柱

3、跨中局部彎曲屈曲破壞，及柱腳剪切破壞伴隨跨中局部發(fā)生屈曲破壞。
　　 2.雨棚在爆炸沖擊荷載作用下的動力響應及破壞模式
　　 結合濟南某收費雨棚工程實例，建立有限元模型，利用與雨棚柱相連單榀管桁架模型，研究分析不同柱子位置對于雨棚抗爆性能的影響:得到在相同爆炸荷載的作用下，對中柱產生的影響比邊柱的更大，然后，分別得到該工況下雨棚邊柱、中柱的極限爆炸荷載峰值。最后，得到雨棚可能發(fā)生的三種破壞模式:雨棚柱腳剪切破壞，雨棚柱跨