橋梁下部結(jié)構(gòu)主動抗撞性能的數(shù)值仿真分析研究.pdf

1、隨著交通運輸業(yè)的飛速發(fā)展，船舶也趨向大型化，由此引發(fā)的船舶撞墩毀橋的事故也逐漸增多。各種有關(guān)資料顯示，船舶撞擊已成為航道上橋梁倒塌的主要原因之一，導(dǎo)致經(jīng)濟和人民生命財產(chǎn)造成了巨大的損失。因此，對橋梁下部結(jié)構(gòu)的防撞設(shè)計進行研究具有極其重要的意義。 目前，國內(nèi)外關(guān)于橋梁防撞設(shè)計研究的焦點主要集中在被動防撞設(shè)計，對主動防撞設(shè)計研究很少。特別是國內(nèi)，這方面的內(nèi)容可以說是一片空白。針對這種情況，本文運用數(shù)值仿真方法，圍繞橋梁下部結(jié)構(gòu)主動防

2、撞設(shè)計進行了研究，主要工作及研究成果如下： (1)通過對各國規(guī)范船撞力計算公式進行分析和比較，討論了等效靜力船撞力的合理性問題，并對設(shè)計船撞力的取用提出了建議。 (2)通過常規(guī)設(shè)計的樁柱式橋墩在不同噸位船舶撞擊作用下的仿真計算，從荷載-位移曲線、結(jié)構(gòu)變形、截面的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系、裂縫開展等深入分析了橋墩在不同水準(zhǔn)撞擊荷載作用下的主動抗撞性能。研究結(jié)果表明：在常遇撞擊荷載作用下，橋墩受損較小，基本不影響橋梁的正常使用；在大的撞

3、擊荷載作用下，橋墩受損嚴(yán)重，有失穩(wěn)破壞的危險，嚴(yán)重影響到了橋梁的正常使用，必須對其進行處理；在罕遇撞擊荷載作用下，橋墩有倒塌的危險，說明了樁柱式橋墩在遇到偶然的大型船舶撞擊時，自身的抗撞能力是比較脆弱的。 (3)對不同參數(shù)的樁柱式橋墩進行了一系列的仿真計算，通過結(jié)構(gòu)位移、應(yīng)力、裂縫的比較和分析，對樁柱式橋墩的抗撞優(yōu)化設(shè)計進行了探索，并得到了一些有用的結(jié)論：通過加強系梁設(shè)置提高樁柱式橋墩的主動抗撞性能是有效的；通過加大配筋提高樁柱