由于社會(huì)的快速發(fā)展,交通的壓力日益增大,于是在城市中出現(xiàn)了大量的高架橋以此來緩解交通壓力,但隨之而來出現(xiàn)各類車輛撞擊高架橋墩的事故。近年來許多城市發(fā)生的撞擊事故屢見不鮮,這對市民的安全和財(cái)產(chǎn)造成損失。目前很多沿海城市的高架橋所處的地質(zhì)條件多數(shù)都為軟弱地基,于是樁基礎(chǔ)高架橋是目前各個(gè)城市的主流存在。為了具有代表性和實(shí)際性,本文研究了考慮樁基礎(chǔ)和不考慮樁基礎(chǔ)兩種邊界條件下的橋墩與車碰撞問題。目前有限元法是眾多車橋碰撞研究方法中最為有效的方法之一。本文建立精確的車輛與橋墩有限元模型,運(yùn)用有限元計(jì)算軟件LS-DYNA進(jìn)行數(shù)值模擬分析。本文研究的主要內(nèi)容如下:(1)依據(jù)現(xiàn)實(shí)生活中東風(fēng)大力神實(shí)際車輛,建立車輛有限元計(jì)算模型,車頭部分采用自帶失效參數(shù)的本構(gòu)模型材料,車體中后部采用剛體材料。參考某實(shí)際橋梁工程和實(shí)際地勘情況建立有無樁基礎(chǔ)兩種邊界條件下的雙柱式鋼管混凝土橋墩,鋼管混凝土采用HJC本構(gòu)模型。仿真計(jì)算中通過改變車速、車重、碰撞角度等因素對車橋碰撞過程進(jìn)行數(shù)值模擬。(2)模擬分析不同的車輛因素對撞擊過程的影響。通過改變車輛速度、車身質(zhì)量、碰撞角度等因素,在不同邊界條件下進(jìn)行仿真計(jì)算分析,意在分析碰撞過程中橋墩的受力變化情況、撞擊過程中的能量變化情況、橋墩墩頂?shù)奈灰埔约芭鲎伯a(chǎn)生的碰撞力變化情況,并將仿真計(jì)算所得的結(jié)果與相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行對比分析。(3)對比分析有無防撞裝置對車橋碰撞的影響。在橋墩撞擊處設(shè)置防撞裝置,并計(jì)算有無防撞裝置情況下的碰撞過程產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù),將兩種碰撞過程產(chǎn)生的結(jié)果進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)在設(shè)置防撞裝置后墩的受力變化情況、撞擊過程中的能量、橋墩墩頂?shù)奈灰埔约芭鲎伯a(chǎn)生的碰撞力等均減小,說明在橋墩設(shè)置防撞裝置的重要性。
【學(xué)位單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：U447;U443.26
【部分圖文】：

圖 1.1 城市公交撞擊高架橋墩 圖 1.2 貨車撞擊高架橋墩Fig1.1 A city bus hits a bridge pier Fig1.2 The lorry struck the pier圖 1.3 大客車撞擊高架橋墩 圖 1.4 小轎車撞擊高架橋橋墩Fig1.3 The bus struck the pier Fig1.4 The small car struck the pier2015 年 6 月 14 日 6 點(diǎn) 32 分左右，在泰新高速往天津方向的某段高速路上，

圖 1.1 城市公交撞擊高架橋墩 圖 1.2 貨車撞擊高架橋墩Fig1.1 A city bus hits a bridge pier Fig1.2 The lorry struck the pier圖 1.3 大客車撞擊高架橋墩 圖 1.4 小轎車撞擊高架橋橋墩Fig1.3 The bus struck the pier Fig1.4 The small car struck the pier2015 年 6 月 14 日 6 點(diǎn) 32 分左右，在泰新高速往天津方向的某段高速路上，

圖 1.3 大客車撞擊高架橋墩 圖 1.4 小轎車撞擊高架橋橋墩Fig1.3 The bus struck the pier Fig1.4 The small car struck the pier2015 年 6 月 14 日 6 點(diǎn) 32 分左右，在泰新高速往天津方向的某段高速路上，發(fā)生了一起大型客車碰撞事故，一輛載滿乘客的客車失控撞到高鐵高架橋上。2016 年 10 月 18 日，浙江杭州東三環(huán)北路高架下發(fā)生一起重大交通事故，一輛大貨車撞到了立交橋橋墩上。如圖 1.2 所示。2017 年 8 月 04 日，國外一輛載滿乘客的大客車行駛至某段城市道路時(shí)，由于司機(jī)操作失誤導(dǎo)致車輛瞬間撞上此路段上的高架橋墩上。造成了車輛基本報(bào)廢和多人喪生。如圖 1.3 所示。2017 年 10 月 9 日，在沈陽市東陵路立交橋下發(fā)生了交通事故，一輛私家車正面撞到了高架橋墩。事后分析是因?yàn)樗郊臆囁緳C(jī)強(qiáng)行變道，導(dǎo)致車輛失控撞上橋墩，事故導(dǎo)致轎車車頭大面積變形，車身有不同程度的破壞。而此次事故中橋墩墩身受到的破壞較小，這是因?yàn)樵跇蚨斩丈碓O(shè)置了防撞裝置，在此次事故中起到了很好的防撞和減能的作用。如圖 1.4 所示。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 朱亞迪;盧文良;;小車墩柱撞擊力模型試驗(yàn)研究[J];振動(dòng)與沖擊;2013年21期

2 田力;朱聰;;碰撞沖擊荷載作用下鋼筋混凝土柱的損傷評估及防護(hù)技術(shù)[J];工程力學(xué);2013年09期

3 田力;朱聰;王浩;封新華;;碰撞沖擊荷載作用下鋼筋混凝土柱的動(dòng)態(tài)響應(yīng)及破壞模式[J];工程力學(xué);2013年02期

4 曾祥國;朱文吉;唐光武;齊佳宏;;車輛撞擊下橋墩動(dòng)力響應(yīng)與撞擊力的數(shù)值分析[J];四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版);2012年S2期

5 姜華;賀拴海;王君杰;;鋼筋混凝土梁沖擊試驗(yàn)數(shù)值模擬研究[J];振動(dòng)與沖擊;2012年15期

6 劉明慧;顏全勝;;汽車撞擊橋墩作用力的比較分析[J];中外公路;2010年06期

7 巫緒濤;李耀;李和平;;混凝土HJC本構(gòu)模型參數(shù)的研究[J];應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào);2010年02期

8 嚴(yán)利輝;;淺談樁-土水平作用模型及土彈簧剛度確定[J];廣東科技;2009年24期

9 朱江輝;王志華;王富生;王安強(qiáng);岳珠峰;;沖擊載荷作用下泡沫鋁材料模型的參數(shù)研究[J];強(qiáng)度與環(huán)境;2008年05期

10 歐碧峰;王君杰;;碰撞條件下常用混凝土模型比較[J];計(jì)算機(jī)輔助工程;2008年01期

本文編號：2818611