陳家洲湘江大橋橋墩防撞安全性評價與船撞動力響應(yīng)數(shù)值仿真研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟(jì)和交通運輸業(yè)的迅猛發(fā)展，我國跨江與跨海峽大型橋梁的建設(shè)進(jìn)入了一個新的發(fā)展時期。船舶通行于橋下時的安全問題將顯得越來越重要。所以，對于跨航道橋梁的設(shè)計，船舶撞擊是一個不容忽視的問題。近年來，仿真分析的方法在船橋碰撞研究中得到了較多的應(yīng)用。
　　 因此，本文研究工作的意義主要是通過船橋碰撞仿真模擬，可以重現(xiàn)船舶與橋梁的接觸、碰撞力、損傷變形和能量吸收的時間歷程，這對船橋碰撞力的確定與橋梁結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析非常重要。在工程設(shè)

2、計中就能較準(zhǔn)確地評估橋梁在船撞橋事故中的安全性。本文的主要研究工作如下:
　　 (1)通過國內(nèi)外船撞橋的研究理論對船橋碰撞的力學(xué)機(jī)理進(jìn)行了消化吸收，并且討論了數(shù)值仿真計算中的關(guān)鍵技術(shù)，重點圍繞顯式有限元法的基本控制方程、有限元離散方程、材料應(yīng)變率敏感性等問題進(jìn)行展開。
　　 (2)按我國公路橋涵設(shè)計規(guī)范對陳家洲湘江大橋17#橋墩進(jìn)行了防撞檢算，并根據(jù)AASHTO指南對此橋墩進(jìn)行了風(fēng)險評估。
　　 (3)對1400

3、噸級貨船正撞陳家洲湘江大橋進(jìn)行了仿真計算，獲得了全橋在碰撞中的動力響應(yīng)，重現(xiàn)了船撞橋碰撞力，碰撞能量的轉(zhuǎn)化，撞擊船舶與橋梁結(jié)構(gòu)變形時間歷程，并將其結(jié)果與防撞安全評估進(jìn)行了比較與討論。
　　 (4)針對陳家洲湘江大橋，討論了船舶撞擊角度、船舶速度、船舶質(zhì)量、橋墩材料這些因素對撞擊力與其橋梁結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響。
　　 (5)通過對陳家洲湘江大橋在不同模型下的船橋碰撞數(shù)值模擬分析，得到三種計算模型的特點與適用條件。