橋梁設(shè)計(jì)船撞力及損傷狀態(tài)仿真研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國跨江和跨海峽大型橋梁的建設(shè)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。建于通航繁忙的江河和海峽之上的橋梁，遭受船舶撞擊而致?lián)p壞或倒塌的事故時(shí)有發(fā)生。因此，對于跨航道橋梁的設(shè)計(jì)，船撞是一個(gè)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。本文正是在這種背景下進(jìn)行了船撞力和船撞橋梁的損傷仿真研究，主要工作如下： (1)對幾種噸位的船撞剛性墻進(jìn)行了一系列的仿真計(jì)算，深入分析了船舶質(zhì)量、噸位、撞擊速度

2、、撞擊角度、承臺形狀、尺度等因素對于船撞力的影響，并建立了船撞力的簡化計(jì)算公式。 (2)通過幾種樁基礎(chǔ)形式的橋梁在船舶撞擊作用下的動力反應(yīng)計(jì)算，對橋梁關(guān)鍵部位的靜、動力響應(yīng)進(jìn)行了分析和比較，討論了等效靜力船撞力的合理性問題，并對連續(xù)剛構(gòu)橋和連續(xù)梁橋的設(shè)計(jì)船撞力的取用提出了建議。 (3)在查閱大量國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對混凝土動力本構(gòu)關(guān)系的研究情況進(jìn)行了綜述。評述和比較了幾種成功應(yīng)用于沖擊、侵徹和爆炸等仿真研究中的混凝土動力

3、本構(gòu)關(guān)系。針對剛性球撞擊混凝土板的算例，詳細(xì)分析和討論了HJC混凝土模型中的有關(guān)參數(shù)的敏感性。 (4)采用LS—DYNA程序?qū)Υc空心薄壁墩、承臺以及樁基礎(chǔ)的碰撞進(jìn)行了仿真計(jì)算，給出了各種撞擊情形下的船撞力時(shí)程、墩頂位移時(shí)程以及橋墩損傷形態(tài)，并對這些結(jié)果進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，橋梁基礎(chǔ)不同部位受船舶撞擊形成的損傷形態(tài)是不同的，而且由于混凝土的破損，船舶對橋墩的撞擊力峰值顯著降低。為獲得比較真實(shí)的結(jié)果，在船舶與橋墩碰撞的仿真分析中應(yīng)