外包钢板墩柱在车辆撞击作用下的动力响应研究

发布时间：2019-10-17 21:16

【摘要】：伴随着我国经济的高速发展和城市规模的不断扩大,汽车与桥梁碰撞事故的发生日益增多,不仅造成车毁人亡的惨剧,还造成了不可估量的经济损失。如何降低碰撞事故的发生概率,如何评估桥墩的受损程度并进行维护加固,如何在桥梁设计中充分考虑汽车撞击荷载,都需要对车撞桥墩问题展开深入的研究。本文首先回顾国内外车撞桥墩的研究现状,总结其研究方向和研究方法;通过小车撞击外包钢板桥墩的缩尺模型试验,研究小车质量、速度和轴压比对桥墩撞击力、加速度的影响,并与试验的有限元分析结果对比,证明有限元模拟在车桥碰撞研究方面的可行性;选取了三种有代表性的汽车进行撞击桥墩的数值模拟,主要研究桥墩受不同速度、质量汽车撞击时的动力响应,并进行损伤评估;为提高钢筋混凝土桥墩防撞性能,采用湿式外包钢板法加固,研究其防护性能和外包钢板的合理厚度取值。研究表明:基于ANSYS/LS-DYNA的有限元分析可以较好地模拟汽车撞击桥墩的整个过程;撞击力时程受汽车质量和速度的影响比较大,随速度变动表现出明显的规律性;国内外设计规范关于撞击力的取值偏低,考虑汽车速度与质量的撞击力计算式更合适;低吨位汽车撞击桥墩等同于撞击刚性墩,对桥墩的损伤有限,大吨位、高速的汽车撞击才会对桥墩造成较大损伤;外包钢板可以有效改善混凝土桥墩受撞击时的表现,提高其防撞性能。
【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】