發(fā)布時間：2020-07-02 06:13

【摘要】：位于我國北緯35°以上的地區(qū)溫度較低,低溫使得河流在較長時間內(nèi)處于冰封期,在春季會容易出現(xiàn)凌汛現(xiàn)象,從而導(dǎo)致位于寒冷地區(qū)的河流、湖泊會產(chǎn)生大量的冰排。當(dāng)運動的冰排碰撞橋墩之后,會對橋墩產(chǎn)生撞擊力,導(dǎo)致橋墩產(chǎn)生振動。冰排多次碰撞會導(dǎo)致橋墩混凝土發(fā)生表皮龜裂、剝落、易形成較多裂縫。該問題長時間的存在將會導(dǎo)致橋梁承載能力不足,對橋梁的安全性構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此對冰排特性以及冰排對橋墩產(chǎn)生的碰撞影響進(jìn)行研究就顯得尤為必要。本文對冰排與橋墩撞擊時的復(fù)雜過程進(jìn)行闡述,研究該過程中冰荷載的作用規(guī)律以及影響因素,具體內(nèi)容如下:1)闡述國內(nèi)外關(guān)于凌汛期冰排對結(jié)構(gòu)物作用的研究現(xiàn)狀,并且介紹冰的物理特性以及力學(xué)性質(zhì)。2)利用ANSYS/LS-DYNA有限元軟件建立橋墩和冰排模型,對冰排與橋墩碰撞過程進(jìn)行仿真模擬,解決計算過程中涉及到的接觸算法以及接觸類型等關(guān)鍵問題。定義冰排與橋墩的非線性接觸,通過失效準(zhǔn)則實現(xiàn)冰排在撞擊過程中的失效破壞。3)通過數(shù)值模擬結(jié)果分析冰排對橋墩產(chǎn)生的碰撞力、橋墩不同位置處應(yīng)力時程曲線和墩頂位移時程曲線,總結(jié)碰撞過程中冰排和橋墩的應(yīng)力變化規(guī)律,分析冰排在碰撞過程中的破壞形式。4)在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步探討冰排強(qiáng)度、冰排厚度等因素對碰撞力的的影響,并對安裝有抗冰椎體的橋墩進(jìn)行分析,另外進(jìn)一步討論冰椎角度對碰撞力的影響。
【學(xué)位授予單位】：吉林建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U443.22
【圖文】：

發(fā)生了倒塌；1968 年，海冰在風(fēng)的影響下爬上了萊州灣的港口和碼頭，許多防護(hù)墻受到冰排撞擊后被推倒，這一事故的發(fā)生嚴(yán)重影響了港口正常運營[13]；2000 年，JZ20-2 中南平臺受到冰排的撞擊發(fā)生了頻繁振動，由于在反復(fù)作用下管道最終發(fā)生了疲勞破壞，大量天然氣的泄露造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失；1969 年2 月，由于“海二井”平臺在設(shè)計過程中主要考慮的是海浪沖擊荷載對平臺的影響，然而由于渤海長時間堆積冰的存在，對結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生強(qiáng)大的擠壓力，最終導(dǎo)致“海二井”生活平臺大面積倒塌，5 根鋼管柱被推倒，隨后浮冰又推倒了設(shè)備平臺和鉆井平臺，這一事故對中國造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。1977 年，“海四井”的海上平臺同樣因為未充分考慮冰荷載的影響導(dǎo)致平臺被摧毀[14]。在2007 年至2009 年期間處于施工階段的雞吶公路大橋，該橋的38＃橋墩的施工平臺和便橋受到冰排撞擊，對結(jié)構(gòu)造成了不同程度的損傷，同時對施工進(jìn)度以及施工安全造成了影響，另外給施工單位造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失[15]。事故現(xiàn)場如圖1-1、圖1-2 所示。

發(fā)生了倒塌；1968 年，海冰在風(fēng)的影響下爬上了萊州灣的港口和碼頭，許多防護(hù)墻受到冰排撞擊后被推倒，這一事故的發(fā)生嚴(yán)重影響了港口正常運營[13]；2000 年，JZ20-2 中南平臺受到冰排的撞擊發(fā)生了頻繁振動，由于在反復(fù)作用下管道最終發(fā)生了疲勞破壞，大量天然氣的泄露造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失；1969 年2 月，由于“海二井”平臺在設(shè)計過程中主要考慮的是海浪沖擊荷載對平臺的影響，然而由于渤海長時間堆積冰的存在，對結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生強(qiáng)大的擠壓力，最終導(dǎo)致“海二井”生活平臺大面積倒塌，5 根鋼管柱被推倒，隨后浮冰又推倒了設(shè)備平臺和鉆井平臺，這一事故對中國造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。1977 年，“海四井”的海上平臺同樣因為未充分考慮冰荷載的影響導(dǎo)致平臺被摧毀[14]。在2007 年至2009 年期間處于施工階段的雞吶公路大橋，該橋的38＃橋墩的施工平臺和便橋受到冰排撞擊，對結(jié)構(gòu)造成了不同程度的損傷，同時對施工進(jìn)度以及施工安全造成了影響，另外給施工單位造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失[15]。事故現(xiàn)場如圖1-1、圖1-2 所示。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 張大勇;劉笛;許寧;岳前進(jìn);郭龍瑋;;冰激直立腿海洋平臺疲勞壽命分析[J];海洋工程;2015年04期

2 柳春光;賈玲玲;;冰激橋墩振動室內(nèi)模型試驗研究[J];振動與沖擊;2011年01期

3 于天來;王金峰;杜峰;張t旁

本文編號：2737843