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车辆撞击下桥墩的撞击力和墩身应变研究

徐林枫  
【摘要】:随着城市交通的快速发展,车辆撞击桥墩事故愈发频繁,但目前国内外对该问题的相关研究成果较少,本文采用模型试验和有限元模拟的方法,对桥墩在碰撞过程中的墩身应变和所受撞击力进行了相关研究,主要的工作内容如下: 1)总结了国内现有桥墩撞击力计算方法和国内外桥梁设计规范对撞击力的相关规定。 2)建立车辆撞击桥墩的缩尺试验模型,完成了不同速度和质量的车辆与桥墩发生正碰的模型试验。结合试验结果,总结了墩身混凝土应变、墩内钢筋应变随车速、车重和墩身位置的变化规律,探讨了碰撞过程中桥墩应变响应的阶段划分,分析了碰撞过程中桥墩吸收消耗能量能力以及上部边界条件随车速和车重的变化规律。然后利用现有方法计算了碰撞试验中桥墩所受撞击力大小。 3)采用ANSYS/LS-DYNA软件进行车辆撞击桥墩的有限元模拟计算,分析车速和车重对撞击力峰值大小和持续时间的影响。并计算对比了桥墩等效撞击力与各国桥梁设计规范撞击力取值的关系。然后研究了墩身在撞击力作用下应力发展和扩散规律。 文章的最后对所做工作进行了总结,归纳了本文研究得到的结论与规律,指出了研究工作中的不足,并为以后的研究提出了建议。


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