检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2020年第9期39卷 229-234页

作者：李嗣同亓兴军尹壮飞山东建筑大学交通工程学院济南250101 山东省路桥集团有限公司济南250021

针对非线性有限单元法研究车桥碰撞的动力时程响应所存在的耗时费力,适用面不广泛等缺点,参照地震动反应谱的概念提出车桥碰撞冲击谱的计算方法,通过建立7种"车辆-刚性墙"碰撞系统有限元模型并对其关键字文件进行求解,得到63... 详细信息

针对非线性有限单元法研究车桥碰撞的动力时程响应所存在的耗时费力,适用面不广泛等缺点,参照地震动反应谱的概念提出车桥碰撞冲击谱的计算方法,通过建立7种"车辆-刚性墙"碰撞系统有限元模型并对其关键字文件进行求解,得到63条撞击力时程曲线,采用谱分析的方法求解出撞击力时程作用下单自由度体系的位移放大系数,分析得出车辆在不同速度下的放大系数与结构周期之间的统计规律,通过数学方法对周期-位移放大系数曲线进行拟合,得出车桥碰撞冲击谱的数学表达式。并提出了有使用意义的车桥碰撞冲击谱的使用方法及应用建议。

关键词：车桥碰撞撞击力时程单自由度体系位移放大系数冲击谱

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桥梁实心圆柱墩防车撞分析及防撞装置优化研究

桥梁实心圆柱墩防车撞分析及防撞装置优化研究

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作者：张林凯武汉理工大学

学位级别：硕士

车辆与桥梁一旦发生碰撞事故,会对国家经济、人民生命财产带来巨大的损失。因此,国内外学者开展了一系列车桥碰撞和防撞装置的理论与试验研究,并针对一些易发事故地段提出了多种防车撞装置措施。防撞装置种类繁多,本文主要针对不同材料... 详细信息

车辆与桥梁一旦发生碰撞事故,会对国家经济、人民生命财产带来巨大的损失。因此,国内外学者开展了一系列车桥碰撞和防撞装置的理论与试验研究,并针对一些易发事故地段提出了多种防车撞装置措施。防撞装置种类繁多,本文主要针对不同材料的附着式防撞装置,研究其防车撞性能,对桥墩防车撞的理论和实际工程应用上都具有重要指导意义。本文的主要研究工作分为以下几个方面:(1)通过ANSYS/LS-DYNA软件建立了车辆撞击桥墩有限元模型,并分析了车辆与桥墩的材料本构、二者的接触选择、对沙漏能和界面滑移能的检查等建模时遇到的重要问题。根据能量守恒和撞击力对比分析,验证了车桥碰撞计算结果的正确性。并对一典型工况的车辆与桥墩碰撞进行计算,分析撞击结束后桥墩的动力响应,计算结果显示:在车辆撞击作用下,桥墩所受应力从撞击区域向墩底发展速度快于向墩顶发展速度,撞击区域所受应力大于墩底区域,易发生局部压溃破坏,说明车桥碰撞过程中应力损伤的区域主要为撞击区域,其次是墩底区域。(2)建立三种防撞装置有限元模型。首先介绍了泡沫铝材料、橡胶混凝土材料和泡沫铝外包橡胶混凝土材料,确定了三种防撞装置仿真模拟的单元类型、材料以及相应参数的取值,建立了车-防撞装置-桥墩有限元模型。分析8t的中型卡车以80km/h的速度正撞加有三种防撞装置的桥墩的过程,对比碰撞过程中能量变化、桥墩所受撞击力大小和装置的撞深。结果表明,带有三种防撞装置的桥墩所受撞击力峰值分别减小了28.9%、21.2%、23.6%,其中泡沫铝防撞装置刚度最小,橡胶混凝土防撞装置刚度最大,泡沫铝外包橡胶混凝土防撞装置刚度介于两者之间。(3)为研究不同碰撞情况下三种防撞装置的防撞性能,本文选用速度为20km/h、40km/h、60km/h、80km/h,质量为8t、12t、16t,偏心距为0、0.3m、0.6m、0.9m来建立一系列工况,对碰撞过程能量的转化、撞击力的大小、防撞装置吸收的内能和撞深等进行了详细的研究。结果表明,泡沫铝防撞装置撞击力折减率最大,但其有最大的塑性撞深和最长的撞击持续时间,其次是泡沫铝外包橡胶混凝土防撞装置,橡胶混凝土防撞装置撞击力折减率最小,其塑性撞深也最小,撞击持续时间最短。(4)基于局部灵敏度分析,对泡沫铝外包橡胶混凝土防撞装置进行结构优化研究,通过改变防撞装置泡沫铝和橡胶混凝土的材料比例、防撞装置的宽度和高度,分析不同工况下桥墩所受最大撞击力、防撞装置吸能和最大撞深的变化。计算得出,当防撞装置泡沫铝和橡胶混凝土材料比为1:0.5、防撞装置宽度为0.6m、防撞装置高度为2.2m时,泡沫铝外包橡胶混凝土防撞装置缓冲吸能特性较好。对优化后防撞装置进行分析,研究桥墩所受位移、应力等动力响应特征,证明其能有效保护桥墩不受破坏。

关键词：车-桥墩碰撞防撞装置吸能材料撞击力时程性能优化

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轮船-桥墩碰撞简化荷载模型

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振动与冲击 2019年第5期38卷 60-70页

作者：宋彦臣王君杰尹海蛟刘慧杰同济大学土木工程学院上海200092 青岛市公路规划设计院有限公司山东青岛266100

目前各国桥梁设计规范普遍将船舶撞击力处理为等效静力,忽略了冲击荷载引起的结构动力效应,为建立更加合理的实用荷载模型,建立了5艘轮船的有限元模型,采用正撞刚性墙模型,通过数值仿真获得了45条不同撞击速度下的撞击力时程样本。提出... 详细信息

目前各国桥梁设计规范普遍将船舶撞击力处理为等效静力,忽略了冲击荷载引起的结构动力效应,为建立更加合理的实用荷载模型,建立了5艘轮船的有限元模型,采用正撞刚性墙模型,通过数值仿真获得了45条不同撞击速度下的撞击力时程样本。提出采用修正半波正弦函数近似描述撞击力样本过程,通过数理统计确定了模型的实用参数。最后,以一座连续梁桥为例进行了接触碰撞反应分析与撞击力时程反应分析,并将修正半波正弦荷载模型的响应求解误差分为3类,分别讨论了3种误差对结构响应误差的贡献大小。算例分析结果表明,建立的轮船修正半波正弦荷载模型具有良好的求解精度,具有很好的工程实用价值。

关键词：船-桥碰撞轮船动力效应撞击力时程简化荷载模型

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船撞冲击下高桩桥墩高危损伤区域分布

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土木工程与管理学报 2016年第1期33卷 24-31页

作者：高荣雄李敬唐奇文华中科技大学土木工程与力学学院湖北武汉430074 华中科技大学控制结构湖北省重点实验室湖北武汉430074 深圳市公路交通工程试验检测中心广东深圳518049 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司湖南长沙410000

航道桥梁的建设在一定程度上改变了船舶通航环境,船撞冲击成为桥梁损伤倒塌的重要原因之一。高桩基础具有基桩自由长度长、长径比大和抗冲击能力相对弱的特点,船撞冲击更容易导致其损伤或倒塌。本文基于一内河航道上常见的驳船和实桥桥... 详细信息

航道桥梁的建设在一定程度上改变了船舶通航环境,船撞冲击成为桥梁损伤倒塌的重要原因之一。高桩基础具有基桩自由长度长、长径比大和抗冲击能力相对弱的特点,船撞冲击更容易导致其损伤或倒塌。本文基于一内河航道上常见的驳船和实桥桥墩模型,充分考虑土体对桥墩的约束作用和混凝土材料的弹塑性硬化特点,模拟驳船以一定速度撞击桥墩全过程。藉此深入分析高桩桥墩船撞冲击力的动态特征、高应力区域的分布和其应力动态时程,探讨了高桩桥墩撞击冲击下的高危损伤区域分布。最后,基于一实桥船撞的损伤分布和病害特点,印证了高桩桥墩船撞易损区域分布结论。研究成果可为类似结构的防撞设计、加固和开展针对性检测提供指导。

关键词：高桩桥墩船撞冲击损伤区域撞击力时程应力时程

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船撞设计冲击谱研究

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振动与冲击 2014年第14期33卷 11-14页

作者：王君杰喻志然同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

针对桥梁船撞设计规范中所用等效静力法忽略船桥碰撞动力本质及有限元数值模拟方法要求高、计算量大等缺点,借鉴地震反应谱概念提出船撞设计冲击谱方法。用有限元模拟不同吨位船舶在不同速度下撞击刚性墙,获得81条撞击力时程。计算不同... 详细信息

针对桥梁船撞设计规范中所用等效静力法忽略船桥碰撞动力本质及有限元数值模拟方法要求高、计算量大等缺点,借鉴地震反应谱概念提出船撞设计冲击谱方法。用有限元模拟不同吨位船舶在不同速度下撞击刚性墙,获得81条撞击力时程。计算不同周期、不同阻尼比单自由度体系在撞击力时程作用下位移放大系数。通过寻找位移放大系数统计规律,给出用于桥梁船撞工程设计冲击谱及具体使用步骤。

关键词：船桥碰撞撞击力时程设计冲击谱

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车辆撞击下桥墩的撞击力和墩身应变研究

车辆撞击下桥墩的撞击力和墩身应变研究

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作者：徐林枫北京交通大学

学位级别：硕士

随着城市交通的快速发展,车辆撞击桥墩事故愈发频繁,但目前国内外对该问题的相关研究成果较少,本文采用模型试验和有限元模拟的方法,对桥墩在碰撞过程中的墩身应变和所受撞击力进行了相关研究,主要的工作内容如下：1)总结了国内现有桥... 详细信息

随着城市交通的快速发展,车辆撞击桥墩事故愈发频繁,但目前国内外对该问题的相关研究成果较少,本文采用模型试验和有限元模拟的方法,对桥墩在碰撞过程中的墩身应变和所受撞击力进行了相关研究,主要的工作内容如下： 1)总结了国内现有桥墩撞击力计算方法和国内外桥梁设计规范对撞击力的相关规定。 2)建立车辆撞击桥墩的缩尺试验模型,完成了不同速度和质量的车辆与桥墩发生正碰的模型试验。结合试验结果,总结了墩身混凝土应变、墩内钢筋应变随车速、车重和墩身位置的变化规律,探讨了碰撞过程中桥墩应变响应的阶段划分,分析了碰撞过程中桥墩吸收消耗能量能力以及上部边界条件随车速和车重的变化规律。然后利用现有方法计算了碰撞试验中桥墩所受撞击力大小。 3)采用ANSYS/LS-DYNA软件进行车辆撞击桥墩的有限元模拟计算,分析车速和车重对撞击力峰值大小和持续时间的影响。并计算对比了桥墩等效撞击力与各国桥梁设计规范撞击力取值的关系。然后研究了墩身在撞击力作用下应力发展和扩散规律。文章的最后对所做工作进行了总结,归纳了本文研究得到的结论与规律,指出了研究工作中的不足,并为以后的研究提出了建议。

关键词：车桥撞击模型试验有限元分析应变响应撞击力时程

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