滾石沖擊荷載下數(shù)值模擬與防護(hù)技術(shù).pdf

1、隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)和交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展，橋梁結(jié)構(gòu)越來(lái)越多。近年來(lái)西部地區(qū)逐步發(fā)展、山區(qū)高速公路越來(lái)越多的同時(shí)，其所面臨的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題也逐步增多。在保證結(jié)構(gòu)安全前提條件下，節(jié)約建造成本，國(guó)內(nèi)公路橋梁大多采用空心薄壁墩或雙柱式橋墩，該類橋墩相對(duì)于實(shí)心墩抗撞擊能力較弱，容易受損，尤其是面臨山洪爆發(fā)時(shí)更為嚴(yán)重。為確保山區(qū)橋梁在運(yùn)營(yíng)期間的安全性，本文依托于江西某薄壁空心墩橋梁，仿真分析了滾石與橋墩撞擊時(shí)的動(dòng)態(tài)過(guò)程以及影響撞擊力大小的幾個(gè)主要因

2、素。并且提出了一種針對(duì)橋墩防滾石撞擊的防撞裝置，且分析了該防撞裝置的防撞性能。
　　本文通過(guò)有限元分析軟件Patran/LS-DYNA建立了整個(gè)撞擊過(guò)程中所需的滾石、橋墩以及防撞裝置模型。全文的主要研究工作如下:
　　(1)利用數(shù)值模擬仿真分析計(jì)算方法，建立滾石撞擊橋墩模型，獲得撞擊力時(shí)程曲線，能量時(shí)程曲線。
　　(2)分析影響撞擊力大小因素，建立在不同速度、質(zhì)量、形狀、角度等情況下的撞擊模型，推算撞擊力大小經(jīng)驗(yàn)公式。

3、
　　(3)分析滾石在撞擊橋墩時(shí)，當(dāng)橋墩受到巨大沖擊力時(shí)，橋梁發(fā)生連續(xù)倒塌的動(dòng)態(tài)仿真模擬。
　　(4)對(duì)橋墩進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗力驗(yàn)算，為橋墩是否建立防撞設(shè)施提供理論參考。
　　(5)對(duì)比不同防撞材料、防撞結(jié)構(gòu)，提出可靠的防撞設(shè)施，建立防撞模型。
　　(6)建立滾石、防撞設(shè)施、橋墩有限元模型，對(duì)比添加防撞設(shè)施前后橋墩應(yīng)力分布情況，防撞設(shè)施應(yīng)力分布情況，論證防撞裝置的可靠性。
　　最后，本文對(duì)滾石撞擊研究領(lǐng)域進(jìn)行了展望