橋梁船撞作用及對行車安全性影響研究.pdf

1、為了研究船撞橋作用對橋上行車安全性的影響，以確定影響行車安全的最不利條件，本文依次就墩水耦合作用、船撞橋過程、車橋相互作用進行了計算分析。
　　首先，對任意截面形式的橋墩的墩水耦合進行了有限元分析，闡述了等效密度系數(shù)法的原理。以一菱形橋塔為研究對象，對比了有限元水體單元法與等效密度系數(shù)法兩種方法。
　　其次，運用CATIA-HYPERMESH-DYNA聯(lián)合建模求解技術對船撞橋進行數(shù)值仿真。通過計算船撞單塔模型和船撞全橋模型，

2、得到了有墩水耦合作用和無墩水耦合作用情況下的撞擊力、橋梁動態(tài)響應時程曲線。
　　最后，計算了在碰撞力作用下，單輛車和多輛車過橋時各項安全指標的時間歷程。同時就碰撞發(fā)生時列車在橋上的不同位置、撞擊船的不同噸位、不同車速進行了參數(shù)分析。
　　墩水耦合作用分析表明:墩水耦合作用會使橋墩的自振頻率降低，同時會使自振振型出現(xiàn)個別振型提前和振型發(fā)散的特點;此外，通過對比分析，等效密度系數(shù)法可以有效地代替有限元水體單元法,適用于求解考慮墩

3、水作用的動力學問題。
　　船撞橋過程仿真碰撞力分析表明:采用單塔模型和采用全橋模型，以及是否考慮橋塔與水的相互作用對碰撞力最大值影響不大。
　　船撞橋過程仿真結構響應分析表明:考慮墩水耦合作用與不考慮墩水耦合作用分別得到的響應曲線，在碰撞結束前，二者保持一致;在碰撞結束以后二者開始分離，各自按照比較有規(guī)律的曲線衰減;考慮墩水耦合作用以后，橋梁做衰減的自由振動周期增大。
　　車橋相互作用分析表明;船撞作用會導致列車橫向加