船舶撞擊橋墩有限元數(shù)值模擬及防撞裝置設(shè)計(jì)研究.pdf

1、船-橋碰撞事故往往伴隨著重大財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。隨著內(nèi)河橋梁數(shù)量逐年增加和水上航運(yùn)事業(yè)蓬勃發(fā)展，二者之間的矛盾更是不可避免，迫切需要對船-橋碰撞問題進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究。基于有限元技術(shù)的發(fā)展，數(shù)值模擬成為研究船-橋碰撞的主要手段。本文主要工作如下:
　　1、本文通過分析國內(nèi)外船-橋碰撞事故，針對工程實(shí)例提出課題研究的目的和意義，介紹有限元模擬碰撞的基本原理和方法，對研究過程中所應(yīng)注意的關(guān)鍵問題和數(shù)值模擬方法作了詳細(xì)說明。
　　

2、2、在對本文研究目的和研究理論熟悉的情況下，分多種工況對碰撞過程進(jìn)行數(shù)值模擬，利用ANSYS/LS-DYNA建立船舶、橋墩模型并求解，LS-PREPOST進(jìn)行后處理。主要研究影響船-橋碰撞結(jié)果的因素，包括船舶初始速度、船舶的剛度、橋墩鋼筋的布置、碰撞時(shí)水位情況、碰撞角度等。數(shù)值模擬結(jié)果表明:船舶初始速度與撞擊力峰值基本成正比，速度越大，船舶和橋墩的損害越嚴(yán)重;船舶剛度越大造成的撞擊后果越嚴(yán)重，主要表現(xiàn)為撞擊力和橋墩的損傷;橋墩鋼筋作用可

3、通過提高混凝土彈性模量近似模擬;碰撞時(shí)水位不同，撞擊結(jié)果也不同;橫橋向撞擊結(jié)果比順橋向撞擊結(jié)果嚴(yán)重。
　　3、通過將軟件模擬的結(jié)果與現(xiàn)有規(guī)范及經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)各個(gè)規(guī)范都有其局限性，多數(shù)簡化計(jì)算公式都以船舶質(zhì)量和船舶速度作為主要參考變量，部分公式并未考慮速度對撞擊結(jié)果的影響，在運(yùn)用規(guī)范及經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算撞擊力時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際工程合理選取，且只作為參考較好，建議采用數(shù)值模擬取得更加確切的結(jié)果。
　　4、論文通過對撞擊結(jié)