橋墩車撞數(shù)值模擬與防護(hù)技術(shù).pdf

1、隨著城市交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展迅速，汽車數(shù)量飆升，城市橋梁也趨于密集化，間接導(dǎo)致了車輛撞擊橋梁的事故不斷發(fā)生。車輛撞擊橋梁不僅是嚴(yán)重的交通事故，還會導(dǎo)致橋梁損毀，造成經(jīng)濟(jì)損失的同時(shí)對人生命造成威脅。中國的橋梁防撞研究初始是針對于船舶撞擊跨水道橋梁，但隨著城市交通的迅速發(fā)展，車輛撞擊城市橋梁的事故時(shí)有發(fā)生。雖然碰撞時(shí)車輛的質(zhì)量遠(yuǎn)不如船舶的質(zhì)量大，但車輛的撞擊速度遠(yuǎn)高于船舶速度，撞擊位置也相對集中，對橋梁局部造成的破壞較為明顯。目前，中國對于車橋

2、碰撞的研究尚處于起步階段，相關(guān)規(guī)范也不完善，需要引起重視與反思，因此在城市橋梁防車撞設(shè)計(jì)和管理中需要有一套完整的研究體系。
　　本文通過有限元分析軟件LS-DYNA對車輛撞擊橋梁的過程經(jīng)行了數(shù)值模擬，論文的主要研究內(nèi)容和成果如下:
　　(1)本文對橋梁車撞事故的現(xiàn)狀、國內(nèi)外在汽車撞擊領(lǐng)域的研究成果以及撞擊力的相關(guān)規(guī)范進(jìn)行了梳理，對本文采用的計(jì)算方法、接觸算法等理論方法進(jìn)行了闡述，并對混凝土的本構(gòu)模型進(jìn)行了比選。
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3、2)通過數(shù)值模擬的方法建立了車橋碰撞模型，分析了不同工況下的撞擊力、能量轉(zhuǎn)化時(shí)程曲線，總結(jié)了車輛撞擊力與質(zhì)量、速度的關(guān)系，提出了一種車撞力計(jì)算公式。
　　(3)通過介紹橋梁防車撞設(shè)施及設(shè)計(jì)三種設(shè)施方案，對比了不同防撞設(shè)施的緩沖消能性能，分析了車撞力折減率、設(shè)施壓縮變形率與設(shè)施結(jié)構(gòu)的關(guān)系。結(jié)果表明，方案一防撞設(shè)施中的聚氨酯發(fā)泡體為主要的吸能元件，在速度80-120km/h時(shí)撞擊力折減效果較為明顯，各速度下的撞擊力折減率平均為38.2