發(fā)布時(shí)間：2021-12-15 22:36

　　橋梁結(jié)構(gòu)遭受車輛撞擊損壞的事故日益增多,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失及不良的社會(huì)影響。目前的防車撞裝置研究主要基于傳統(tǒng)的船撞研究思路,比如橡膠防護(hù),人工島以及復(fù)合材料防護(hù)裝置等。但上述措施在工程應(yīng)用中存在一定問題,比如:橡膠防護(hù)能力較弱,混凝土人工島在高能量的激烈碰撞時(shí)自身和車輛的損毀非常嚴(yán)重。單純復(fù)合材料防撞裝置遭受沖擊時(shí)局部脆斷嚴(yán)重,結(jié)構(gòu)整體吸能效率較低。在此背景下,湖南大學(xué)樊偉副教授提出了一種新型的波紋鋼管—UHPC組合防撞結(jié)構(gòu),可有效保護(hù)橋梁結(jié)構(gòu)和車輛,同時(shí)能在一定程度上實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的重復(fù)利用,具有長(zhǎng)期的經(jīng)濟(jì)效益和巨大的應(yīng)用潛力。針對(duì)此新型結(jié)構(gòu),主要完成的工作和結(jié)論如下:（1）建立以最大撞擊力和比價(jià)能為目標(biāo)響應(yīng),UHPC梁截面高寬比、UHPC強(qiáng)度、受拉鋼筋配筋率和體積配箍率為設(shè)計(jì)變量的多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。并基于Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)選取樣本點(diǎn),建立了高階的響應(yīng)面代理模型。利用方差分析等統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行擬合效果及預(yù)測(cè)精度的評(píng)估,并分析了參數(shù)變化的敏感性。最后,將響應(yīng)面代理模型與多目標(biāo)遺傳算法結(jié)合形成了UHPC梁耐撞性能多目標(biāo)優(yōu)化分析方法。上述的優(yōu)化方法與思路能較好地應(yīng)用于類似問題（如滾石撞... 

【文章來源】：湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

廣州人行天橋事故

撞事故一旦發(fā)生，輕則造成道路的封閉堵塞，車輛正常通行受阻，給橋梁結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)和使用壽命帶來消極作用；重則車毀橋垮，威脅人員生命安全、造成難以預(yù)估的損失及不良社會(huì)影響。下圖為國(guó)內(nèi)部分事故情況：2015年3月4日，廣州市越秀區(qū)東風(fēng)路人行天橋橋墩遭遇公交車撞擊，造成一人受傷，車輛和橋墩受損，如圖1.1所示。2017年9月6日，205國(guó)道白田火車橋段發(fā)生一起交通事故，一部大貨車在經(jīng)過白田火車橋時(shí)，疑車輛失控，撞向路邊火車橋橋墩，由于碰撞時(shí)沖擊力大，導(dǎo)致車頭與車身脫離，如圖1.2所示。圖1.1廣州人行天橋事故圖1.2205國(guó)道車撞橋墩事故

波紋鋼管-UHPC組合防撞結(jié)構(gòu)沖擊試驗(yàn)及多目標(biāo)優(yōu)化研究22017年9月6日5點(diǎn)，新312國(guó)道揚(yáng)溧高速公路跨線橋橋墩被撞，車頭嚴(yán)重變形，司機(jī)負(fù)傷，如圖1.3所示。2017年9月29日上午，北一路沈陽鹽業(yè)總公司門前，一輛滿載泥土的大貨車撞上橋墩，車輛損毀嚴(yán)重，橋墩也被撞出明顯的損壞痕跡，如圖1.4所示。圖1.3新312國(guó)道車撞橋墩事故圖1.4沈陽北一路貨車撞橋事故2018年6月14日5時(shí)20分，哈大高速(大慶至哈爾濱方向)587公里處發(fā)生了一起交通事故，一輛拉載化肥的貨車撞斷了跨高速公路橋的一根橋墩，駕駛員死亡，如圖1.5。2018年8月10日上午7時(shí)30左右，成都南門方向紅星路南延線金融城下穿隧道進(jìn)城方向人行天橋橋下，一輛泥罐車撞在了橋墩處。由于慣性比較大導(dǎo)致車身側(cè)面再次撞在橋墩側(cè)面，見圖1.6。圖1.5哈大高速車撞橋墩事故圖1.6成都紅星路泥罐車撞橋墩事故類似惡性的橋梁車撞事故的日益增多，表明了車輛撞擊橋梁事故已成為亟待解決的問題。而且，目前部分大貨車噸位較大，車速較快，且撞擊區(qū)域較為集中，對(duì)橋墩的損傷較大，可能會(huì)導(dǎo)致橋梁垮塌，給交通安全帶來嚴(yán)重威脅，針對(duì)車撞橋墩相關(guān)問題的研究十分重要而迫切。1.2橋梁防撞研究現(xiàn)狀目前，相比橋梁抗震和抗風(fēng)研究，橋梁車撞的研究仍然較少，僅有部分規(guī)范條文提及需考慮橋梁撞擊問題。目前的橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，通常將車輛碰撞視為偶然載荷，并以等效靜力的方式施加在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行計(jì)算，如表1.1所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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