车辆撞击下钢筋混凝土桥墩的撞击力及损伤研究
本文选题:车撞桥墩 + 撞击力 ; 参考:《北方工业大学》2017年硕士论文
【摘要】:随着立体交通事业的迅速发展,车辆撞击桥墩的事故频繁发生,往往造成巨大的经济损失,此类问题已引起国内外学者的广泛关注。目前,我国对车撞桥墩问题的研究虽然不少,但由于对车辆撞击桥墩作用机理的认识存在不足,导致桥墩缺乏可靠的撞击力计算依据和撞击后桥墩的损伤评价标准,因此有必要针对车辆撞击桥墩的撞击力及损伤问题展开深入研究。本文在总结国内、外车撞桥墩常用撞击力计算方法的基础上,首先通过模型试验,对车撞桥墩的撞击力及损伤问题进行分析;然后对试验工况进行有限元模拟分析,并与试验结果进行对比,明确有限元仿真分析的可行性及相应的本构关系与参数选取,在此基础上建立实车撞击桥墩的有限元模型,对撞击力及桥墩损伤进行计算分析;根据冲量定理推导撞击力的计算公式,并与模型试验及有限元分析的结果进行对比,验证公式的适用性;最后对规则桥梁桥墩的撞击损伤评价标准及评价指标进行初步探讨。研究表明:撞击力的大小与车速的平方及车辆的质量成比例关系;试验分析法、有限元分析法和根据冲量定理推导公式得到的撞击力值,均比我国现行规范规定的撞击力值大;以冲量定理为依据的撞击力计算公式适用于低速、小质量车辆撞击计算;对于独柱墩和框架墩,撞击损伤主要为撞击点位置的局部破坏及桥墩根部的受弯破坏。
[Abstract]:With the rapid development of three-dimensional transportation, accidents of vehicle impact on bridge piers occur frequently, which often result in huge economic losses. This kind of problem has attracted extensive attention of scholars at home and abroad. At present, although there are a lot of researches on the problem of vehicle impact pier in our country, there is a lack of understanding of the mechanism of vehicle impact pier, which leads to the lack of reliable basis for calculating the impact force and the damage evaluation standard of the pier after impact. Therefore, it is necessary to study the impact force and damage of vehicle impact pier. On the basis of summing up the common methods of calculating the impact force of the external vehicle impact bridge pier in China, this paper first analyzes the impact force and damage of the vehicle impact bridge pier through the model test, and then carries on the finite element simulation analysis to the test condition. Compared with the test results, the feasibility of the finite element simulation analysis and the corresponding constitutive relation and parameter selection are clarified. On this basis, the finite element model of the real vehicle impact pier is established, and the impact force and the damage of the pier are calculated and analyzed. According to the impulse theorem, the formula of impact force is deduced, and compared with the results of model test and finite element analysis, the applicability of the formula is verified. Finally, the evaluation criteria and evaluation indexes of impact damage of regular bridge piers are discussed preliminarily. The results show that the magnitude of impact force is proportional to the square of speed and the mass of vehicle, the values of impact force obtained by test analysis method, finite element analysis method and formula derived from impulse theorem are larger than those of China's current code. The formula of impact force based on impulse theorem is applicable to the calculation of low speed and small mass vehicle impact. For single column pier and frame pier, the impact damage is mainly local damage at the impact point and flexural failure at the base of the bridge pier.
【学位授予单位】:北方工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:U447
【参考文献】
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,本文编号:1984165
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