【摘要】：在日常交通運輸過程中,車輛撞擊橋墩事故時有發(fā)生。顯然,被撞橋梁在結構的可靠性與使用壽命等方面將受到一定影響。因此,準確地計算撞擊力,掌握橋梁因碰撞受損帶來的影響,基于可靠度理論系統(tǒng)地研究橋梁受車輛撞擊后的可靠性,在理論和工程實際應用方面都具有十分重要的意義。本文的主要研究工作分為以下幾個方面:(1)建立了車輛撞擊橋墩的有限元模型:建模過程中重點探討了車輛與橋墩本構關系的選擇、接觸算法的定義、沙漏現(xiàn)象的控制、網(wǎng)格的劃分以及邊界條件的處理等。把有限元仿真分析與相關文獻結果進行對比,證明論文建模方法是正確可靠的。通過模擬一典型工況研究橋墩遭受車輛撞擊后的應力發(fā)展規(guī)律,結果表明橋墩被撞區(qū)域易發(fā)生剪切破壞,墩底易發(fā)生彎曲破壞。(2)基于本文所建立的車輛撞擊橋墩有限元模型,首先介紹對應車輛撞擊力的等效靜力計算方法,然后對影響車輛撞擊力的各項因素進行靈敏度分析,找出主要影響因素;通過模擬一系列車輛撞擊橋墩的工況,為神經(jīng)網(wǎng)絡的構建提供一系列的數(shù)據(jù)樣本;最后擬合出車撞力的簡化計算公式,并將其與國內(nèi)外相關的規(guī)范進行對比。(3)基于隨機有限元法和結構可靠度理論,研究鋼筋混凝土柱式橋墩遭到車輛正面對中撞擊后的可靠度:建立橋墩受車輛撞擊的概率模型,該模型考慮車撞力的作用,采用拉丁超立方抽樣法,研究墩柱關鍵截面抗彎和抗剪極限承載力及其響應的概率分布;將橋梁下構視為串聯(lián)體系,采用設計驗算點法對其進行車撞后的可靠度分析,以橋墩在遭受車撞作用后,橫橋向及順橋向的可靠指標推算出整個體系的失效概率。結果表明,橋墩在車撞力作用下,其關鍵截面的內(nèi)力響應服從正態(tài)分布,且橋墩無論是在橫橋向還是在順橋向的車輛撞擊作用下,均更容易發(fā)生剪切破壞。(4)基于結構可靠度理論,以墩柱在順橋向車撞力作用下的抗剪性能可靠度指標為控制目標,研究其相關變量的敏感性。結果表明,對墩柱抗剪極限承載力的敏感性由高到低依次為混凝土的抗壓強度、箍筋屈服強度、箍筋環(huán)直徑、箍筋間距和混凝土容重。在影響墩柱抗剪承載力的各隨機變量中,其變異系數(shù)的變化對可靠度指標的影響較其均值的影響小得多,其中混凝土強度變異系數(shù)對墩柱抗剪承載力可靠度指標的敏感程度又明顯高于其他隨機變量變異性的影響。
【圖文】：

第 1 章 緒論及意義我國經(jīng)濟社會的發(fā)展和城市化的推進，人員高的要求。為了緩解交通壓力，大量的橋梁的樞紐位置，成為交通網(wǎng)絡的重要節(jié)點。然、駕駛員違章駕駛等主客觀的原因，車輛與國南部的 Corpus Christi 市發(fā)生了一起天然 所示。雖然該橋墩周圍設置了防撞護欄，，但激烈碰撞。該事故造成被撞橋墩完全破壞，

（a）事故發(fā)生后的車輛 （b）橋墩表面撞痕圖 1-3 杭州上塘路德勝路口撞擊事故2016 年 5 月 30 日晚 12 時許，長沙市侯家塘立交橋下一臺吊車從勞動彎駛向芙蓉中路時，撞到橋墩上，如下圖 1-4 所示。在遭到車輛撞擊后正中間的四根立柱，有兩根受到損壞，表面出現(xiàn)多處明顯的刮痕，底部破損，混凝土裸露在外。據(jù)交警介紹，當晚還有兩臺車也撞到該橋墩，沒有出現(xiàn)重大損壞，但具體受損情況有待進一步檢測。
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U441

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3 王金圳;iJ宗S

本文編號：2645125