大跨度斜拉桥的船撞性能分析

发布时间：2020-02-20 04:17

【摘要】：为了满足日益增长的经济需求,提高交通运输的效率,大跨度桥梁在实际工程中得到越来越广泛的应用。斜拉桥作为一种由拉索、桥塔和主梁构成的组合体系,具有跨越能力强、造价相对较低、设计灵活等优势,已成为目前国内外500~1000米主跨的桥梁中最常用的桥型。许多大跨度斜拉桥建造在通航繁忙的水域之上,承担着船只撞击风险,国内外大跨桥梁被过往船只撞击的事件时有发生。因此有必要对大跨度斜拉桥的船撞性能展开深入的研究。然而,船桥碰撞问题的不确定因素很多,实验室试验耗资巨大,并且很难达到很好的效果,现场试验也几乎不可能进行。因此,本论文通过数值模拟的方法研究大跨度斜拉桥在船撞荷载下的性能,特别是使用LS-DYNA程序研究某大跨斜拉桥的船撞及防护措施,主要研究内容如下:(1)收集并整理国内外发生的一些比较严重的船撞桥事故;综述船桥碰撞问题的研究方法及主要研究成果。(2)讨论了LS-DYNA有限元分析软件在船桥相撞问题的研究中所用到的相关理论和技术方法;对KC混凝土本构模型进行介绍,并利用现有的实验数据对该本构模型中的强度参数和损伤参数进行修正校核。(3)进行落锤撞击缩尺桥墩的数值计算,并将计算结果与试验结果进行比较,验证了模型参数的正确性以及本文所使用技术方法的可行性。(4)建立整桥和整船模型,对船撞整桥模型的几种工况进行数值计算,并与几种常见的船桥相撞简化方法进行比较,为简化的试验或数值模拟在实际工程中的应用提供参考。(5)分别探讨了船舶质量、速度、碰撞角度和碰撞位置对碰撞力、桥梁的整体响应和损伤的影响;并基于质量和速度提出了船撞力的快速估算方法。(6)提出了一种新型浮式防撞套箱,并就防撞套箱的设计和优化提出建议。本论文的研究为斜拉桥的抗船撞设计以及遭到船撞后的检测加固提供了依据和参考,降低了船撞大跨度斜拉桥所带来的经济损失和社会影响,具有重要的意义。
【学位授予单位】：深圳大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：U448.27

【共引文献】