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《沈阳建筑大学》 2015年
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新型SCCC柱式桥墩抗冲击性能研究

刘琦  
【摘要】:当下随着国民经济的高速增长与交通运输事业的蓬勃发展,城市桥梁结构与车辆,船舶等交通工具数量的与日俱增,车-桥撞击事件已然成为频发事件,同时其可能造成桥梁断裂、坍塌,城市交通拥堵等严重后果。针对这一问题提出一种新型圆截面钢管-混凝土-CFRP-混凝土组合柱式桥墩(简称为SCCC组合柱),这种构件以其抗压强度高,耐腐蚀强度好等诸多优点在建筑工程得到广泛认可,为推动新型SCCC组合柱构件在土木工程特别在桥梁抗冲击应用,对其抗冲击性能的研究具有重要意义。为了减轻甚至避车辆冲击桥梁下部结构造成的巨大影响,本文以一城市跨线桥桥梁一跨作为背景,利用大型有限元软件ANSYS/ LS-DYNA建立简化模型,主要分析新型圆截面钢-混凝土-CFRP-混凝土柱式桥墩在车辆冲击荷载下的力学性能以及动力响应,做了以下几个方面的工作:(1)阐述冲击动力学的应力波与结构响应,同时阐述动力学问题的有限单元法并介绍非线性有限元法定原理和求解,提出来显示算法和罚函数解决接触碰撞问题。(2)对一连续板桥的一跨车撞进行分析仿真模拟,其中桥墩采用圆截面钢-混凝土-CFRP-混凝土实心组合桥墩,通过大型有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA为平台模拟此新型桥墩与大型货车相撞的过程与碰撞后的桥墩损伤分析,并与纯混凝土柱和钢管混凝土墩冲击仿真进行模拟,分析SCCC组合柱式桥墩的抗冲击性能,并得出本新型SCCC组合柱式桥墩具有良好的抗冲击性能结论。
【学位授予单位】:沈阳建筑大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:U443.22

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