隨著交通運(yùn)輸事業(yè)快速發(fā)展,跨海大型橋梁數(shù)量逐步增多,形成了一座座宏偉的景觀;同時(shí),全世界船舶也正向大型化、高速化發(fā)展,且港口船舶的吞吐量也在也不斷增加,橋梁和通行船舶之間的矛盾日益突出,船舶對(duì)橋梁的撞擊導(dǎo)致橋梁破壞的事件在近海和內(nèi)陸河道中時(shí)有發(fā)生,有學(xué)者統(tǒng)計(jì)分析了導(dǎo)致橋梁破壞倒塌的所有原因發(fā)現(xiàn),對(duì)于航道上的橋梁,船撞是造成破壞倒塌第二位的原因,因此對(duì)于航道橋梁,船舶撞擊橋梁致?lián)p的問(wèn)題十分突出,且應(yīng)對(duì)橋梁進(jìn)行合理的防撞設(shè)計(jì)和采取必要的防護(hù)。船撞橋的研究方法中的有限元仿真技術(shù)作為一種隨計(jì)算機(jī)發(fā)展而新興的方法,相比實(shí)驗(yàn)大大降低研究成本,且容易對(duì)撞擊各因素的控制,節(jié)約時(shí)間,因此受廣大研究者喜愛,現(xiàn)在有限元模擬正朝精細(xì)化發(fā)展。有學(xué)者提出船撞力與速度和質(zhì)量有關(guān),與速度和質(zhì)量的平方根成正比,并提出不同的計(jì)算船撞力規(guī)范,本文依據(jù)平潭海峽大橋和金塘大橋進(jìn)行建模與分析,并與已有的有限元仿真分析方法和規(guī)范進(jìn)行對(duì)比。主要工作包括以下幾個(gè)方面:(1)通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)的閱讀找到相關(guān)橋墩的實(shí)際尺寸和自振頻率實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),建立三個(gè)精細(xì)化橋墩模型并用模態(tài)分析對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證,此精細(xì)化模型結(jié)果數(shù)據(jù)更吻合實(shí)際,說(shuō)明精細(xì)化建模的必要性。(2)通航段船橋碰撞數(shù)值模擬,分析不同碰撞參數(shù)對(duì)結(jié)果的影響,并得出結(jié)論:如偏撞可以使撞擊力大大減小;樁下土體對(duì)撞擊力影響很小但對(duì)位移影響很大;碰撞速度和質(zhì)量很大時(shí)撞擊力不在隨二者增加而增加,反而和船艏剛度有直接關(guān)系。本文最后模擬研究了高速大質(zhì)量撞擊時(shí),船艏剛度對(duì)撞擊的影響。(3)非通航段通航段船橋碰撞數(shù)值模擬,對(duì)橋梁最易破壞位置進(jìn)行分析來(lái)對(duì)橋梁的損傷進(jìn)行研究,分析發(fā)現(xiàn)應(yīng)力云圖混凝土拉應(yīng)力與承臺(tái)最大位移有關(guān),由此得出最大承臺(tái)位移越大損傷也隨之變大,不同結(jié)構(gòu)形式損傷量與位移量關(guān)系不同,但都是隨著承臺(tái)最大位移增大而增大,研究表明可以用承臺(tái)最大位移量來(lái)評(píng)估損傷。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：U446
【部分圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文- 2 -圖1-2 港珠澳大橋船撞橋事故最近幾十年愈發(fā)頻繁，2001年，美國(guó)南部德克薩斯州伊莎貝拉跨海大橋被一艘頂推船隊(duì)撞擊，72 m的橋面被撞開，造成了兩跨橋面坍塌，5輛橋上行駛的汽車墜入海中，4人死亡，沿橋內(nèi)布設(shè)的電話線、自來(lái)水管以及銀行通訊系統(tǒng)均遭破壞，大橋連接的陸島交通一度中斷數(shù)日。2007年九江大橋橋墩被某失控船只撞擊

圖 2-1 平潭海峽大橋塘大橋長(zhǎng)總 21.020 km，主要包含通航孔橋、非通航孔橋。主通0 m 五跨鋼箱梁斜拉橋，非通航孔為 60 m 長(zhǎng)連續(xù)預(yù)應(yīng)力箱型梁部結(jié)構(gòu)相似，但下部結(jié)構(gòu)有兩種形式，后文分別建模并進(jìn)行具體果圖如圖 2-2 所示。

- 8 -圖 2-2 金塘大橋-DYNA 軟件介紹-DYNA 是先進(jìn)的顯式動(dòng)力學(xué)分析軟件，近年來(lái)船橋碰撞數(shù)值模是用此軟件進(jìn)行計(jì)算的。DYNA 程序最初由美國(guó) Livermore Ntory 實(shí)驗(yàn)室 J.O 博士主持研發(fā)并用于武器設(shè)計(jì)后經(jīng)一系列的擴(kuò)軟件特別適合求解大位移、大應(yīng)變等幾何非線性及多種材料的種接觸等問(wèn)題，并與實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了很多次對(duì)比證實(shí)其合理可靠。ge 算法計(jì)算；以顯示動(dòng)力分析為主，兼具有隱式分析能力�？�
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王慧;張南;陳旭;盧紅琴;;橋墩等效撞擊力計(jì)算方法[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2016年32期

2 黃陳子悅;;未來(lái)的汽車[J];快樂語(yǔ)文;2017年27期

3 張國(guó)兵;杜曉雷;;跨越高速公路橋墩受汽車撞擊力作用分析[J];公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版);2010年08期

4 張培;間隙支撐換熱管的動(dòng)態(tài)特性[J];華東化工學(xué)院學(xué)報(bào);1989年01期

5 張濤,王鐸;受外來(lái)硬物低速撞擊的彈性板撞擊接觸力的予報(bào)公式和實(shí)驗(yàn)研究[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1989年02期

6 袁立生;袁紫安;;論“機(jī)鳥相撞”中撞擊力大小的估算[J];物理教師;2009年04期

7 李保福;;也論“機(jī)鳥相撞”中撞擊力大小的估算[J];物理教師;2009年10期

8 趙黎;;用于分解撞擊力的一種新型安全裝置——專訪發(fā)明人 陳勝利先生[J];汽車縱橫;2017年06期

9 馮海暴;徐國(guó)明;;深水航道施工船舶間靠泊撞擊力研究與取值分析[J];港工技術(shù);2015年06期

10 王君杰;宋彥臣;卜令濤;;船舶與橋墩撞擊力-撞深關(guān)系概率模型[J];中國(guó)公路學(xué)報(bào);2014年06期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 袁正國(guó);內(nèi)河冰凌力學(xué)性能及其對(duì)橋墩撞擊力作用的研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2010年

2 陳林;橋墩防車輛撞擊研究[D];湖南大學(xué);2015年

3 劉飛;鋼筋混凝土橋墩抗車輛撞擊機(jī)理研究[D];湖南大學(xué);2017年

4 張宿峰;流冰與橋墩的相互作用[D];東北林業(yè)大學(xué);2014年

5 董吉武;海冰對(duì)圓樁和斜坡結(jié)構(gòu)作用及其防護(hù)設(shè)施的物理模擬研究[D];大連理工大學(xué);2012年

6 夏超逸;撞擊荷載作用下車橋系統(tǒng)的動(dòng)力響應(yīng)及高速列車運(yùn)行安全研究[D];北京交通大學(xué);2012年

7 陸偉剛;泵站拍門斷流的力學(xué)特性研究[D];上海大學(xué);2009年

8 崔堃鵬;汽車撞擊荷載及其作用下高速列車與橋梁系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)與列車運(yùn)行安全研究[D];北京交通大學(xué);2015年

9 劉中華;柔性結(jié)構(gòu)多次彈塑性撞擊研究[D];南京理工大學(xué);2009年

10 沈煜年;復(fù)雜柔性系統(tǒng)多次撞擊動(dòng)力學(xué)的動(dòng)態(tài)子結(jié)構(gòu)方法[D];南京理工大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 殷浩;船舶與跨海大橋碰撞精細(xì)化數(shù)值模擬研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2019年

2 付士航;船舶撞擊不同形狀橋墩的受力機(jī)理研究[D];重慶交通大學(xué);2018年

3 張瑩;高溫環(huán)境下受落錘撞擊約束鋼梁動(dòng)力行為的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬研究[D];山東建筑大學(xué);2018年

4 汪衡;橋墩船撞動(dòng)力響應(yīng)數(shù)值模擬研究[D];華中科技大學(xué);2018年

5 陳馳;船舶與船閘閘室結(jié)構(gòu)撞擊力分布的有限元仿真分析[D];重慶交通大學(xué);2017年

6 彭勃陽(yáng);橋墩-車輛撞擊力的實(shí)驗(yàn)研究與仿真分析[D];北京交通大學(xué);2013年

7 徐林楓;車輛撞擊下橋墩的撞擊力和墩身應(yīng)變研究[D];北京交通大學(xué);2014年

8 王金峰;河冰力學(xué)性能及其對(duì)橋墩撞擊力的研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2007年

9 劉明慧;車輛與公路橋墩動(dòng)力碰撞的初步研究[D];華南理工大學(xué);2011年

10 李顯輝;中空夾層鋼管混凝土簡(jiǎn)支柱側(cè)向撞擊性能的研究[D];太原理工大學(xué);2014年

本文編號(hào)：2873965