船橋碰撞中流固耦合和樁土聯(lián)合作用影響的研究.pdf

1、國內(nèi)外對船橋碰撞進(jìn)行了大量的研究，目前船橋碰撞的有限元仿真模擬主要集中在船舶精細(xì)化研究，忽略了對橋墩非線性響應(yīng)的研究。本文建立船舶-橋墩碰撞模型，用以探究船舶-橋墩碰撞過程中，流場和樁土聯(lián)合作用的影響，并得出一些定性結(jié)論，為進(jìn)一步簡化船舶-橋墩的模擬，奠定一定的理論基礎(chǔ)和一定的參考。本文研究的主要研究內(nèi)容和結(jié)論包括:
　　1、簡單介紹了船舶-橋梁碰撞理論及其發(fā)展，分析比較了船舶-橋梁碰撞理論的計(jì)算公式，總結(jié)了各個公式的使用范圍與不

2、足。
　　2、建立0.02m至0.07m附加質(zhì)量法模型和流固耦合模型，分析比較了撞擊力曲線和能量變化曲線，得出在船舶-橋梁碰撞計(jì)算中附加質(zhì)量法可以代替流固耦合法。通過對流場模擬，得出附加質(zhì)量的大小應(yīng)視具體情況而定。吃水深度比較大時，所取的附加質(zhì)量應(yīng)該較大，吃水深度較小時，附加質(zhì)量應(yīng)該取小值。具體的取值，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況。
　　3、建立了不同速度條件下的流固耦合模型、附加質(zhì)量模型和未附加質(zhì)量模型。通過對計(jì)算結(jié)果的分析和比較，得到

3、隨著速度的增大，流固耦合模型和附加質(zhì)量模型的最大撞擊力相差不大，但未附加質(zhì)量模型和流固耦合模型之間的最大撞擊力差值則越來越大，說明流場隨碰撞初速度的增大，對碰撞的影響也越來越大。
　　4、通過對計(jì)算結(jié)果的比較研究，得出8倍樁徑等效法并不能很好反映船橋碰撞的非線性。特別是樁土對能量的吸收情況，其計(jì)算所得的最大撞擊力比面面接觸的最大撞擊力小。所以將8倍樁徑應(yīng)用在船舶-橋墩碰撞中不準(zhǔn)確。通過兩種樁土聯(lián)合作用的模擬，比較他們在不同工況條件