桥墩碰撞理论研究与分析

【摘要】随着交通需求量逐年增大,对船舶的运输流量、船舶运输吨位也在逐年增大,桥梁的桥墩、桥台受到船舶撞击的事故时有发生,严重威胁到桥梁的安全和交通的顺畅、造成了巨大的经济损失,因此深入开展桥墩碰撞机理的研究,对提高桥墩抗撞能力具有重要的理论意义和现实意义。本文研究的主要内容：(1)本文在线弹性的基础上考虑桥墩碰撞时的材料非线性,同时将上部结构的轴向压力作为一个函数N(x,t)来处理,建立了桥墩碰撞体系的动力微分方程,采用变分原理对桥墩碰撞的动力微分方程进行严格的数学推导,同时结合桥墩的边界条件利用Laplace变换,得到了桥墩碰撞的动力响应理论解。(2)采用Crump逆变换方法,利用数学软件Matlab编程进行了数值反演,得到了时域内桥墩的各种动态响应和碰撞力。(3)利用ANSYS/LS-DYNA建立了有限元模型并进行了数值仿真分析,分析了桥墩碰撞力与碰撞速度、碰撞质量的变化规律。(4)将ANSYS/LS-DYNA数值解与本文解进行对比分析,结果吻合较好,证明本文方法有较好的准确性。(5)最后对桥墩碰撞力峰值进行了拟合,得到了简化的计算公式,并将结果与各国规范进行对比。
【作者】熊高；
【导师】罗旗帜；
【作者基本信息】湖南大学，桥梁与隧道工程，2013，硕士
【关键词】桥墩碰撞；力学模型；变分原理；数值分析；简化公式；

【参考文献】
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