大量船橋碰撞事故分析表明,橋梁結(jié)構(gòu)破壞主要是由于橋梁下部結(jié)構(gòu)的破壞,因此需要提高橋墩的抗沖擊性能。研究表明,纖維能夠有效改善混凝土的抗沖擊性能。同時(shí),混凝土由于抗拉強(qiáng)度低、韌性差,裂縫寬度難以控制等缺陷,大大加快了有害介質(zhì)的侵入,導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性大大降低,從而影響橋梁結(jié)構(gòu)的使用壽命。然而,作為一種優(yōu)異的綠色材料,聚乙烯醇纖維(Polyvinyl Alcohol Fiber,PVA)具有較好的親水性,與水泥基材料有著良好黏結(jié)性能。在混凝土中摻入適量PVA纖維可以增加混凝土的韌性和硬化初期的抗拉強(qiáng)度,從而有效地抑制混凝土早期收縮裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展,降低混凝土的孔隙率,減少腐蝕性介質(zhì)的侵入,改善混凝土的抗?jié)B性能,從而提高混凝土的耐久性。因此,研究水平?jīng)_擊荷載作用下PVA纖維鋼筋混凝土的沖擊性能,對(duì)于在沿海等腐蝕環(huán)境中可能受到?jīng)_擊荷載作用的橋墩具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。本文在開展小車與橋墩水平碰撞模型試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)混雜PVA纖維鋼筋混凝土橋墩在水平?jīng)_擊荷載作用下的性能進(jìn)行了研究并與ANSYS/LS-DYNA數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。包括如下主要研究工作:(1)通過開展小車與橋墩水平碰撞模型試驗(yàn),從沖擊力時(shí)程曲線、位移時(shí)程曲線、混凝土應(yīng)變時(shí)程曲線、鋼筋應(yīng)變時(shí)程曲線等主要?jiǎng)恿憫?yīng)以及混凝土損傷狀況和裂縫開展情況等對(duì)混雜PVA纖維鋼筋混凝土橋墩的抗沖擊性能進(jìn)行了研究。(2)通過對(duì)不同混雜類型PVA纖維鋼筋混凝土橋墩試件水平?jīng)_擊荷載作用下的最大沖擊力、試件頂部最大位移、主要鋼筋應(yīng)變、混凝土應(yīng)變及超聲波參數(shù)、裂縫開展情況等進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明:加入PVA纖維后,試件的抗沖擊性能均有不同程度的改善,耗能能力增強(qiáng),沖擊韌性提高,同時(shí)裂縫寬度也得到有效控制,其中以纖維混雜方式m(PVA~6):m(PVA~(19))=4:1改善效果最為顯著。(3)通過ANSYS/LS-DYNA有限元軟件,對(duì)混雜PVA纖維鋼筋混凝土橋墩水平碰撞模型試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)值模擬,并將數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較。
【學(xué)位單位】：佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U443.22
【部分圖文】：

第一章 緒論 研究背景和意義作為發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的重要保障和實(shí)現(xiàn)互通互聯(lián)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),近幾十年來國內(nèi)雨后春筍[1]。然而如此眾多的橋梁,在發(fā)揮化解產(chǎn)能過剩、拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長等重同時(shí),橋梁事故也日益突出。相關(guān)資料顯示，近幾十年來，由橋梁事故造成的已遍布世界各地，不少船橋碰撞事故造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和慘重的人員傷達(dá)上百萬、幾千萬乃至幾十億元，造成的其它間接損失更是難以估量。2000 年 12 月 7 日，一艘客輪在廣東東江流域與黎咀大橋發(fā)生相撞。致使該，并造成 44 名乘客悉數(shù)落水，2 人重傷，6 人死亡。2007 年 6 月 15 日，廣東九江市 325 大橋?yàn)橐凰疑炒嘧�，�?dǎo)致大橋多個(gè)橋塌，同時(shí)導(dǎo)致 8 人死亡（圖 1-1）。

圖 1-2 江蘇昆山大洋橋事故2010 年 3 月 26 日，一艘 16 TEU 集裝箱轉(zhuǎn)運(yùn)駁船在通過上海浦東大治河南港公路隨塘大橋時(shí)將大橋中間橋墩撞毀，造成該橋兩孔梁發(fā)生垮塌，駁船被墜落橋梁壓沉，并導(dǎo)致船上兩人死亡（圖 1-3）。圖 1-3 上海浦東大治河南港公路隨塘大橋事故

圖 1-2 江蘇昆山大洋橋事故2010 年 3 月 26 日，一艘 16 TEU 集裝箱轉(zhuǎn)運(yùn)駁船在通過上海浦東大治河南港公路隨塘大橋時(shí)將大橋中間橋墩撞毀，造成該橋兩孔梁發(fā)生垮塌，駁船被墜落橋梁壓沉，并導(dǎo)致船上兩人死亡（圖 1-3）。
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本文編號(hào)：2847419