双柱式钢管混凝土桥墩在车辆撞击作用下的数值模拟

发布时间：2020-07-03 08:39

【摘要】：随着经济的发展,公路交通量迅猛增长,在各种高架林立的城市道路中汽车撞击桥墩的事故逐渐增多,对人身安全和社会财产带来严重影响。因此,研究车撞桥事故的发生规律对桥梁以及其防撞装置的设计具有重要意义。得益于计算机技术的飞跃发展,有限元法为车桥碰撞问题提供了有效的分析途径,从众多的车桥碰撞研究方法中脱颖而出。为进一步探讨车桥碰撞过程的影响因素,建立车辆与桥墩有限元模型,运用LS-DYNA进行数值模拟分析。本文的主要研究内容如下:(1)参考某实际车辆,建立最大质量为30t的车辆有限元模型,车辆前端选用自带失效参数的本构模型,后部为刚体;参考某实际桥梁工程,建立双柱式钢管混凝土桥墩,选择适用于冲击等动力问题的HJC本构模型。通过改变影响因素对车桥碰撞过程进行数值模拟。(2)综合考虑车辆因素对碰撞结果的影响,采用单一变量法,通过改变撞击速度、车身质量、碰撞角度和碰撞坡度四个因素,分析碰撞过程中桥墩的应力变化规律、能量转化形式、墩顶位移以及碰撞力,并将计算结果与国内外相关文献进行对比。(3)综合考虑桥墩因素对碰撞结果的影响,分析改变钢管厚度和墩柱直径对车桥碰撞计算结果的影响。从经济性角度考虑,针对本文的桥墩有限元模型设计防撞装置进行计算并与无防撞装置情况进行对比,说明公路桥墩安装配套防撞设施的重要性。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U441
【图文】：

合肥工业大学硕士研究生学位论文1.1.2 车桥碰撞事故分析20 世纪中期以来，随着城市交通从平地走向立体，交通运输业迅速崛起，各种城市基础设施拔地而起，各类车辆数量不断增加。因此，车辆撞击桥梁的事故也随之增长，轻则车辆受损，重则桥梁坍塌，对社会造成巨大的经济损失。对各种桥梁坍塌事故统计分析表明，车辆撞毁桥梁是导致桥梁坍塌的重要因素之一，并且越来越得到桥梁工程界的重视。2011 年 8 月 5 日，江苏镇江南京东路路口，一辆公交车由于司机操作不当突然撞上了大林高架桥下的桥墩，公交车前挡风玻璃严重碎裂，而下客门以及附近车窗的玻璃全部撞碎，部分车体零部件脱落，车厢里一片狼藉，车身严重变形，导致车上乘客有不同程度受伤。如图 1.1 所示。

合肥工业大学硕士研究生学位论文1.1.2 车桥碰撞事故分析20 世纪中期以来，随着城市交通从平地走向立体，交通运输业迅速崛起，各种城市基础设施拔地而起，各类车辆数量不断增加。因此，车辆撞击桥梁的事故也随之增长，轻则车辆受损，重则桥梁坍塌，对社会造成巨大的经济损失。对各种桥梁坍塌事故统计分析表明，车辆撞毁桥梁是导致桥梁坍塌的重要因素之一，并且越来越得到桥梁工程界的重视。2011 年 8 月 5 日，江苏镇江南京东路路口，一辆公交车由于司机操作不当突然撞上了大林高架桥下的桥墩，公交车前挡风玻璃严重碎裂，而下客门以及附近车窗的玻璃全部撞碎，部分车体零部件脱落，车厢里一片狼藉，车身严重变形，导致车上乘客有不同程度受伤。如图 1.1 所示。

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 牟廷敏;范碧琨;赵艺程;李胜;;钢管混凝土桥梁在中国的应用与发展[J];公路;2017年12期

2 陈建城;潘艳;李娜;;钢管混凝土承载力计算理论分析[J];建材与装饰;2018年16期

3 王冬娜;;新型钢管混凝土技术与运用实践研究[J];居舍;2018年10期

4 罗露露;;钢管混凝土受压承载力计算理论与影响因素分析[J];山西建筑;2018年20期

5 黄登;黄远;陈桂榕;朱正庚;彭勃;;钢管混凝土叠合柱的抗震延性研究[J];地震工程与工程振动;2016年06期

6 石岩;孙海超;张纪刚;;钢管混凝土组合平台抗冰弹塑性分析[J];低温建筑技术;2017年05期

7 刘殿忠;姚仕韬;;钢管混凝土及其防治缺陷的措施[J];四川建材;2017年08期

8 许惠清;温宇平;;钢骨—钢管混凝土组合柱的研究进展[J];山西建筑;2016年05期

9 黄鹏;;钢管混凝土叠合柱的构造及轴压静力性能[J];黑龙江科技信息;2014年34期

10 毛维;;薄壁离心钢管混凝土在电厂综合管架中的应用[J];安徽建筑;2014年06期

相关会议论文 前10条

1 连春明;王进;李劢;;自密实钢管混凝土技术浅述[A];2017中国建筑施工学术年会论文集(专业卷)[C];2017年

2 张锡治;郝家树;;钢管混凝土核心柱轴压研究[A];第十八届全国现代结构工程学术研讨会论文集 一：大会报告[C];2018年

3 尧国皇;;超高层钢管混凝土框架-核心筒结构施工有关问题研究[A];第十六届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2016年

4 尧国皇;刘庆林;;钢管混凝土核心柱构件力学性能研究进展[A];第十六届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2016年

5 陈锦阳;邢国雷;侯超;王勇奉;;钢管混凝土叠合柱在电厂汽机房结构中的适用性探讨[A];第24届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅱ册）[C];2015年

6 尧国皇;黄用军;;钢管混凝土叠合柱在深圳卓越·皇岗世纪中心项目中的应用[A];第九届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2009年

7 刘香;周平;李剑;;钢管混凝土梁的承载力实验与模拟分析[A];第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2009年

8 黄成;杨伟;;CFRP-钢管混凝土轴心受压柱的力学性能研究概况[A];土木建筑学术文库(第15卷)[C];2011年

9 曹万林;董宏英;张建伟;王立长;;钢管混凝土叠合柱组合核心筒抗震性能试验研究与应用[A];第八届全国地震工程学术会议论文集（Ⅱ）[C];2010年

10 侯舒兰;韩林海;宋天诣;;钢管混凝土叠合柱耐火性能分析[A];第22届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2013年

相关重要报纸文章 前10条

1 伍振 王忠霞 胡贝贝 关瑞飞;中国高铁首座钢管混凝土转体拱桥主体建成[N];中国建材报;2017年

2 吴兆良，浙江宏成建设集团有限公司总经理；张海高，浙江广丰建设集团有限公司董事长 楼大明;钢管混凝土在建设工程中的应用与前景[N];建筑时报;2012年

3 记者蔡崇金 通讯员李明春;钢管混凝土桁架连续梁工艺破解施工难题[N];中国铁道建筑报;2009年

4 程超;中建西部建设首次在渝成功浇筑C80高抛自密实钢管混凝土[N];中国建材报;2014年

5 王玉银;优势互补 完善组合[N];中国冶金报;2006年

6 通讯员 赵江平;我国首座大跨度双线铁路上承式劲性钢管混凝土拱桥施工方案敲定[N];中国铁道建筑报;2010年

7 材文;水泥厂窑尾高层钢管混凝土塔架结构研究成果通过鉴定[N];中国建材报;2009年

8 本报记者 赵珊珊;提升主要技术指标指导合理设计[N];中国交通报;2016年

9 天津水泥工业设计研究院有限公司 赵茁跃;窑尾高层钢管混凝土塔架结构的研究及应用(上)[N];中国建材报;2011年

10 ;C100级混凝土技术成功应用[N];中华建筑报;2003年

相关博士学位论文 前10条

1 刘记雄;T形钢管混凝土组合柱—钢筋混凝土梁边节点抗震性能研究[D];武汉理工大学;2015年

2 祁佳睿;装配式钢管混凝土剪力墙抗震性能试验及理论研究[D];天津大学;2017年

3 许成祥;钢管混凝土框架结构抗震性能的试验与理论研究[D];天津大学;2003年

4 李斌;钢管混凝土结构的研究[D];西安建筑科技大学;2005年

5 霍静思;火灾作用后钢管混凝土柱—钢梁节点力学性能研究[D];福州大学;2005年

6 丁睿;工程健康监测的分布式光纤传感技术及应用研究[D];四川大学;2005年

7 刘威;钢管混凝土局部受压时的工作机理研究[D];福州大学;2005年

8 林晓康;火灾后钢管混凝土压弯构件的滞回性能研究[D];福州大学;2006年

9 丁发兴;圆钢管混凝土结构受力性能与设计方法研究[D];中南大学;2006年

10 文捷;钢筋混凝土及钢管混凝土材料阻尼研究[D];北京交通大学;2006年

相关硕士学位论文 前10条

1 张惟道;L、T形钢管混凝土中、长柱力学性能研究[D];东北石油大学;2018年

2 黄科;装配式钢管混凝土梁柱节点力学仿真分析[D];长安大学;2018年

3 闫国伟;高温和火灾作用后六边形钢管混凝土的轴压承载力研究[D];哈尔滨工程大学;2018年

4 蔡少熳;钢管混凝土桁架拱桥非线性稳定分析[D];西华大学;2017年

5 涂锐;改进组合式异形钢管混凝土粘结滑移应力—应变关系试验研究[D];湖北工业大学;2018年

6 李骅庚;基于声学参数特性的超声法检测钢管混凝土缺陷试验研究[D];长沙理工大学;2017年

7 孙士鹏;带夹层FRP约束钢管混凝土轴压短柱力学性能研究[D];哈尔滨工业大学;2018年

8 殷海棠;钢管混凝土压弯拱空间稳定性能研究[D];哈尔滨工业大学;2018年

9 周青松;钢管混凝土Z形截面柱轴心受压性能研究[D];西华大学;2018年

10 夏云周;平面不规则钢管混凝土组合框架结构抗震性能分析[D];安徽建筑大学;2018年

本文编号：2739437