發(fā)布時(shí)間：2023-05-26 20:10

　　隨著我國(guó)交通運(yùn)輸事業(yè)在西部地區(qū)的快速發(fā)展,高速公路、橋梁逐漸覆蓋至更加偏遠(yuǎn)的山區(qū),作為連接路線紐帶的橋梁成為不可替代的交通基礎(chǔ)建設(shè)。然而由于山區(qū)位置地質(zhì)條件十分惡劣,經(jīng)常出現(xiàn)塊石滑落現(xiàn)象,因此滾石災(zāi)害對(duì)山區(qū)橋梁造成了嚴(yán)重威脅。近年來頻發(fā)的滾石撞擊橋梁事故中,橋梁結(jié)構(gòu)都受到極大程度損傷,山區(qū)滾石對(duì)橋墩的沖擊作用也逐漸引起重視。本文建立了三種截面形式的橋墩數(shù)值模型,分析滾石與不同截面形式的橋墩碰撞的動(dòng)態(tài)響應(yīng)結(jié)果。并且選取圓柱式橋墩為研究對(duì)象,分析在滾石與橋墩撞擊過程中影響橋墩動(dòng)態(tài)響應(yīng)的因素。以下是本文主要研究?jī)?nèi)容及成果:(1)介紹了國(guó)內(nèi)外關(guān)于滾石碰撞問題計(jì)算理論以及有限元實(shí)現(xiàn)方法;闡述了在數(shù)值模擬過程中需要注意的問題以及解決方法;對(duì)本文中橋墩有限元模型、材料模型的選取及材料參數(shù)的確定進(jìn)行詳細(xì)說明。(2)使用LS-DYNA有限元軟件建立了圓柱式墩、方柱式墩、空心薄壁墩數(shù)值模型。從滾石撞擊力、橋墩頂部及背部位移、等效應(yīng)力分布情況、混凝土損失比、混凝土剩余內(nèi)能、鋼筋變形及軸向應(yīng)力等方面對(duì)比分析了三種橋墩在滾石沖擊作用下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)情況。研究結(jié)果表明,滾石撞擊力大小受撞擊接觸面面積及橋墩截面剛度影響...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀概述
        1.2.1 碰撞沖擊動(dòng)力學(xué)理論研究
        1.2.2 結(jié)構(gòu)及構(gòu)件抗沖擊研究
        1.2.3 滾石與隧道、棚洞碰撞研究
        1.2.4 滾石與橋梁碰撞研究
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 研究方法及技術(shù)路線
第2章 滾石碰撞計(jì)算理論及有限元方法
    2.1 滾石沖擊力
        2.1.1 滾石沖擊力計(jì)算理論
        2.1.2 滾石沖擊力的計(jì)算方法
    2.2 接觸碰撞非線性處理方法
        2.2.1 接觸碰撞問題的基本算法
        2.2.2 接觸碰撞問題的數(shù)值計(jì)算方法
        2.2.3 接觸碰撞算法的有限元實(shí)現(xiàn)
    2.3 仿真過程中應(yīng)注意的問題
        2.3.1 接觸碰撞定義
        2.3.2 沙漏模式及其控制方法
        2.3.3 網(wǎng)格劃分
    2.4 本章小結(jié)
第3章 滾石與橋墩碰撞的數(shù)值模擬分析
    3.1 LS-DYNA程序簡(jiǎn)介
    3.2 材料模型及參數(shù)的確定
        3.2.1 混凝土材料模型
        3.2.2 鋼筋材料模型
        3.2.3 鋼筋和混凝土的粘結(jié)方法
        3.2.4 滾石材料模型
    3.3 滾石與橋墩碰撞有限元模型
        3.3.1 圓柱式橋墩
        3.3.2 方柱式橋墩
        3.3.3 空心薄壁墩
        3.3.4 接觸碰撞設(shè)置
        3.3.5 約束條件
    3.4 分析參數(shù)工況介紹
    3.5 本章小結(jié)
第4章 不同截面形式的橋墩碰撞結(jié)果對(duì)比分析
    4.1 數(shù)值模擬結(jié)果可靠性分析
    4.2 不同截面形式的橋墩撞擊結(jié)果
        4.2.1 撞擊力分析
        4.2.2 混凝土等效應(yīng)力分析
        4.2.3 位移分析
        4.2.4 混凝土損傷分析
        4.2.5 內(nèi)能分析
        4.2.6 鋼筋變形分析
    4.3 本章小結(jié)
第5章 滾石碰撞數(shù)值模擬影響參數(shù)分析
    5.1 滾石速度影響
        5.1.1 撞擊力分析
        5.1.2 位移分析
        5.1.3 混凝土損傷分析
        5.1.4 鋼筋變形分析
    5.2 滾石質(zhì)量影響
        5.2.1 撞擊力分析
        5.2.2 位移分析
        5.2.3 混凝土損傷分析
        5.2.4 鋼筋變形分析
    5.3 滾石撞擊角度影響
        5.3.1 撞擊力分析
        5.3.2 位移分析
        5.3.3 混凝土損傷分析
        5.3.4 鋼筋變形分析
    5.4 滾石撞擊位置影響
        5.4.1 撞擊力分析
        5.4.2 位移分析
        5.4.3 等效應(yīng)力分析
        5.4.4 混凝土損傷分析
        5.4.5 鋼筋變形分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3823207