基于LS-DYNA仿真模擬車—橋墩碰撞及損傷評估研究.pdf

1、隨著我國交通事業(yè)的迅速發(fā)展，道路交通量和橋梁建設(shè)的總量也在與日俱增，由此也帶來了越來越頻繁的車橋碰撞相關(guān)問題。目前，在全世界范圍內(nèi)車橋碰撞已經(jīng)造成了許多次的災(zāi)難性事故，如此大的人員傷亡和經(jīng)濟損失也使得這一問題引起了全世界的重視。對于我國在這一問題上的研究還遠不足夠，我國在考慮車橋撞擊力問題上還沒有專門的規(guī)范公式來參照使用，而相關(guān)的規(guī)范中僅規(guī)定了車-護欄撞擊方面，并未涉及車-橋墩撞擊，因此我國在這一問題上的規(guī)范還不夠符合實際的情況，應(yīng)當予

2、以完善?，F(xiàn)在許多學者正分別從不同的角度來研究車-橋墩撞擊的相關(guān)問題，本篇論文即是利用LS-DYNA軟件仿真模擬車-橋墩碰撞并進行研究分析，主要工作如下：
　?。?）研究分析國內(nèi)外學者對車橋碰撞問題的相關(guān)成果，首先整理他們的分析思路和主要研究對象，并評估不同研究方法的優(yōu)勢與劣勢，再結(jié)合自身的研究設(shè)備從而確定自己的研究思路。
　?。?）利用ANSYS/LS-DYNA軟件分別建立車輛和橋梁的有限元模型。首先在建立模型的過程中還要兼

3、顧材料仿真與保證運算速度等方面的特點，合理的進行選擇材料模型及各相關(guān)的參數(shù)。再次從能量的角度對有整體的有限元模型進行驗證，確定該模型用于車-橋墩碰撞模擬的準確性及合理性。
　?。?）利用LS-DYNA軟件對影響車-橋墩最大撞擊力的各主要因素進行分別模擬仿真，即墩底邊界條件、汽車質(zhì)量、緩沖器、碰撞速度和碰撞角度五大因素。通過仿真模擬得出相關(guān)數(shù)據(jù)，用以分析最大撞擊力與各因素之間的變化規(guī)律。
　　（4）對不同因素下受撞橋梁進行損傷

4、評估，分別從總體損傷和局部損傷兩個方面進行評估。對于總體損傷評估，主要是以墩臺的軸向力承載力的變化率與規(guī)范評定標準進行的評估；而對于局部損傷評估，主要是依靠PREPOST后處理器分別提取出各因素撞擊下的墩頂?shù)乃轿灰?、沉降及墩底?yīng)力，將其與規(guī)范限值進行對比進行損傷評估。結(jié)果表明車-橋墩碰撞時的各因素的變化與規(guī)范下的車-護欄碰撞并不相同，且所帶來的對橋梁的損傷有時是致命的，因此在橋梁設(shè)計需要加強對汽車這一偶然撞擊的考慮，同時還應(yīng)當規(guī)范進一