【摘要】：目前水運(yùn)船舶運(yùn)輸正在向大型化、高航速、強(qiáng)動力方面快速發(fā)展。但對一些已建成的橋梁而言,由于當(dāng)時的船舶運(yùn)輸條件,其設(shè)計的通航標(biāo)準(zhǔn)和凈空均較小,不能滿足現(xiàn)行的水運(yùn)航道通行要求,另外由于船舶操作人員誤判,將船舶駛?cè)敕峭ê娇?致使船撞橋梁上部結(jié)構(gòu)事故頻發(fā)。目前對船舶撞擊橋梁下部的研究較多,而船撞橋梁上部結(jié)構(gòu)的研究還較少。鑒于此,本文總結(jié)了目前船橋碰撞研究現(xiàn)狀、船橋碰撞理論及其簡化計算方法,對各國規(guī)范中船橋碰撞的計算方法進(jìn)行了對比。本文通過對船撞橋梁上部結(jié)構(gòu)非線性有限元數(shù)值模擬,主要討論了船舶噸位、碰撞速度、碰撞角度、碰撞高度、面積配箍率以及主梁形式對碰撞過程影響,主要結(jié)論如下:1.通過對碰撞過程能量分析,發(fā)現(xiàn)偽應(yīng)變能占系統(tǒng)總能量小于7%,表明系統(tǒng)偽應(yīng)變能較小,運(yùn)用ABAQUS/Explicit計算結(jié)果可靠。2.虎坑大橋第二次船撞上部結(jié)構(gòu)事故數(shù)值模擬結(jié)果表明:主梁梁肋上方橋面混凝土處于高壓應(yīng)力狀態(tài),產(chǎn)生沿全橋縱向的受壓損傷帶;受拉塑性損傷主要發(fā)生在橫隔梁上方及其附近,方向沿橋橫向;橋面混凝土超過90%區(qū)域發(fā)生受拉塑性損傷。數(shù)值模擬結(jié)果和事故橋梁損傷特征相吻合。3.不同主梁形式最大船撞力差異很大,順序為:T梁箱梁空心板,T梁最大撞擊力約為2.03MN,箱梁為6.66MN,空心板為7.97MN,空心板的最大船撞力是T梁4倍左右。4.采用正交試驗分析法建立了船舶噸位、船舶速度、碰撞角度、碰撞高度及面積配箍率5因素5水平的正交試驗,試驗次數(shù)僅為全面試驗方案的0.8%,顯著減少試驗次數(shù)。對試驗結(jié)果做極差分析和方差分析得到:撞擊力合力主要影響因素為船舶速度、碰撞高度及船舶噸位,而碰撞角度及面積配筋率影響較小;而切向撞擊力主要因素的影響為碰撞角度、船舶速度、面積配箍率和船舶噸位,碰撞高度影響不顯著。面積配箍率對切向船撞力影響很大,增加面積配箍率可以提高順橋向的抗剪剛度。
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U447;U698
【圖文】：

奉化方橋船撞事故現(xiàn)場圖

金塘大橋船撞事故現(xiàn)場圖

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2723492