【摘要】：隨著當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)和科技的飛速發(fā)展,各種大型橋梁如雨后春筍般的拔地而起,同時,在這些橋梁所在航道上行駛的船舶種類和數(shù)量也越來越繁多,這就使得橋梁與船舶之間出現(xiàn)越來越大的矛盾沖突：船舶與橋梁碰撞事故頻繁發(fā)生。所以為了減少此類事故的發(fā)生,越來越多的科研人員投入到對船-橋碰撞機(jī)理以及橋墩防撞裝置的研究中。基于船-橋碰撞的嚴(yán)峻形勢,本文的研究內(nèi)容分為兩大部分：(1)首先通過查閱資料,詳細(xì)的了解了船-橋碰撞的基本機(jī)理以及國內(nèi)外關(guān)于撞擊力的各種簡化公式和規(guī)范。在此基礎(chǔ)上,利用有限元軟件LS-DYNA對船舶撞擊橋墩進(jìn)行數(shù)值仿真,通過對不同工況的有限元計(jì)算,確定不同因素對碰撞過程的影響。主要因素為：船舶速度、橋墩類型、碰撞位置、船舶噸位、碰撞角度；主要計(jì)算結(jié)果是：撞擊力、船首撞深、橋墩位移、船舶和橋墩碰撞應(yīng)力等等。最后,將本文關(guān)于撞擊力的有限元計(jì)算結(jié)果與國內(nèi)外各種簡化公式和規(guī)范進(jìn)行比較,判斷有限元計(jì)算結(jié)果的正確性。(2)通過對國內(nèi)外已有橋墩防撞裝置進(jìn)行綜合的評述,同時結(jié)合本文第一部分中的相關(guān)計(jì)算結(jié)果,本文提出兩種橋墩防撞方案：“固定式橡膠護(hù)弦橋墩防撞”；“FRP橋墩防撞浮箱”。分別對這兩種方案進(jìn)行有限元模擬,判斷不同方案的防撞效果,判斷依據(jù)主要是：最大撞擊力、碰撞持續(xù)時間、能量吸收、碰撞應(yīng)力、橋墩位移。針對以上兩個研究部分,本文共分為五章：第一章和第二章主要對船-橋碰撞研究的基本概況、基本計(jì)算方法和理論、國內(nèi)外各種簡化公式和規(guī)范、有限元算法、以及混凝土本構(gòu)模型進(jìn)行詳細(xì)陳述；第三章和第四章是本文最核心的內(nèi)容,主要是利用LS-DYNA進(jìn)行數(shù)值模擬；第五章對本文進(jìn)行詳細(xì)的總結(jié),對后續(xù)的研究提出展望。
【圖文】：

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本文編號：2548878