橋梁設計船撞力及損傷狀態(tài)仿真研究.pdf

1、隨著科學技術和經濟的飛速發(fā)展，我國跨江和跨海峽大型橋梁的建設進入了一個新的發(fā)展時期。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壞或倒塌的事故時有發(fā)生。因此，對于跨航道橋梁的設計，船撞是一個不容忽視的問題。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用。本文正是在這種背景下進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行了一系列的仿真計算，深入分析了船舶質量、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算公式。 (2)通過幾種樁基礎形式的橋梁在船舶撞擊作用下的動力反應計算，對橋梁關鍵部位的靜、動力響應進行了分析和比較，討論了等效靜力船撞力的合理性問題，并對連續(xù)剛構橋和連續(xù)梁橋的設計船撞力的取用提出了建議。 (3)在查閱大量國內外文獻的基礎上，對混凝土動力本構關系的研究情況進行了綜述。評述和比較了幾種成功應用于沖擊、侵徹和爆炸等仿真研究中的混凝土動力

3、本構關系。針對剛性球撞擊混凝土板的算例，詳細分析和討論了HJC混凝土模型中的有關參數(shù)的敏感性。 (4)采用LS—DYNA程序對船與空心薄壁墩、承臺以及樁基礎的碰撞進行了仿真計算，給出了各種撞擊情形下的船撞力時程、墩頂位移時程以及橋墩損傷形態(tài)，并對這些結果進行了分析。結果表明，橋梁基礎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。為獲得比較真實的結果，在船舶與橋墩碰撞的仿真分析中應