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《南京航空航天大学》 2012年
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船撞作用下软岩单桩基础动力响应研究

王继乾  
【摘要】:船桥碰撞是一个包括船舶、桥梁、桥梁周围土体等共同影响的复杂动力响应过程,其中土-结构相互作用对碰撞影响很大。本文考虑了土-结构相互作用的影响,研究了船桥相撞时软岩条件下单桩的动力响应。 制作船舶、单桩、桩周岩土体模型,进行船-桥碰撞模型试验;然后在现有的有限元分析成果基础上,细化船艏部分,建立更加符合实际的船舶、桥梁单桩基础和岩土体的有限元模型,并进行碰撞模拟,将有限元数值模拟结果和试验结果进行对比;最后分析船撞力的影响因素,拟合出最大船撞力计算公式。 研究中考虑了船舶重量、船速、承台重量、竖向荷载、桩径、桩周岩土体、地面以上桩长、桩身弹模等参数变化对桩动力响应的影响。研究结果表明船速、承台重量、桩径、桩身弹模对最大桩顶位移、最大桩顶加速度和最大桩身应力均影响较大;船舶重量和地面以上桩长对最大桩顶加速度影响不大;桩周岩土体对最大桩身应力影响不大;竖向荷载则只对最大桩顶位移有一定影响。 研究最大船撞力时,考虑土-结构相互作用的影响。分析结果表明,最大船撞力和船舶重量的开方、船速成正比关系,和桩径、土体剪切模量、地面以上桩长成指数函数关系。在明确了最大船撞力与上述参数之间的关系后,拟合出包含这5种参数的最大船撞力简化公式,并和AASHTO、欧洲规范、我国铁路桥涵设计规范等计算方法进行了比较。本文提出的简化公式的计算结果与欧洲规范(K=5)的计算结果最为接近。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:U443.1

【参考文献】
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