滾石與橋墩碰撞的數(shù)值仿真分析及防撞研究.pdf

1、山區(qū)橋梁因?yàn)榈靥幍刭|(zhì)條件惡劣的山區(qū)，時(shí)常受到各種地質(zhì)災(zāi)害的影響，特別是滾石撞擊對(duì)橋梁的安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。近年來(lái)已發(fā)生多次由于滾石撞擊造成的重大橋梁損傷事故，橋墩防滾石撞擊問(wèn)題也引起了人們的重視。為了提高橋梁的抗?jié)L石撞擊的能力，確保山區(qū)橋梁在運(yùn)營(yíng)期間的安全性，本文以某山區(qū)橋梁空心薄壁墩作為研究對(duì)象，仿真分析了滾石與橋墩碰撞的動(dòng)態(tài)過(guò)程以及影響撞擊力大小的幾個(gè)主要因素。提出了一種針對(duì)橋墩防滾石撞擊的防撞裝置，且分析了該防撞裝置的防撞性能。<

2、br>　　 本文通過(guò)采用ANSYS/LS-DYNA分別仿真分析了滾石與橋墩碰撞的過(guò)程和滾石與帶防撞裝置的橋墩碰撞的過(guò)程。全文的主要研究工作如下：
　　 1)分析數(shù)值仿真在橋梁碰撞問(wèn)題中的應(yīng)用，并列舉了幾種仿真分析中常用的混凝土本構(gòu)模型，最后對(duì)混凝土本構(gòu)模型進(jìn)行了比較分析。
　　 2)建立滾石和橋墩的有限元模型，仿真分析滾石與橋墩碰撞的動(dòng)態(tài)過(guò)程，獲得了橋墩在碰撞中的動(dòng)力響應(yīng)，撞擊力的時(shí)程曲線，橋墩應(yīng)力時(shí)程曲線、橋墩應(yīng)力云

3、圖。
　　 3)分析影響撞擊力的主要因素，研究它們與撞擊力之間的關(guān)系。為橋梁防滾石撞擊的初步設(shè)計(jì)提供參考。
　　 4)總結(jié)現(xiàn)有橋墩防船舶撞擊的防撞裝置，并分別分析它們的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場(chǎng)合，最后提出一種安全、耐用、經(jīng)濟(jì)的橋墩防滾石撞擊的防撞裝置。
　　 5)建立滾石、橋墩和防撞裝置的有限元模型，仿真分析滾石與防撞裝置碰撞的動(dòng)態(tài)過(guò)程，獲得碰撞過(guò)程中防撞裝置吸收能量的時(shí)程曲線，滾石動(dòng)能時(shí)程曲線及防撞裝置的損傷與變形圖。最