【摘要】：隨著國(guó)家交通事業(yè)的迅速發(fā)展,高等級(jí)公路逐漸向山區(qū)挺近,而作為連接線路紐帶的橋梁卻時(shí)常遭受滾石災(zāi)害破壞。滾石災(zāi)害會(huì)直接影響山區(qū)橋梁結(jié)構(gòu)使用狀況,較嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致橋墩偏位、落梁甚至造成整個(gè)橋梁發(fā)生坍塌,進(jìn)而造成橋梁結(jié)構(gòu)破壞。目前大多數(shù)學(xué)者研究滾石撞擊橋墩問(wèn)題時(shí)邊界條件通常采用嵌固法,忽略慮樁-土相互作用及上部結(jié)構(gòu)約束的影響,這種簡(jiǎn)化方法無(wú)法準(zhǔn)確反應(yīng)滾石撞擊橋墩結(jié)構(gòu)的真實(shí)動(dòng)力響應(yīng)狀況,因此十分有必要展開(kāi)基于樁-土作用及上部結(jié)構(gòu)約束下的山區(qū)橋梁滾石撞擊動(dòng)力響應(yīng)分析。本文的主要研究?jī)?nèi)容囊括以下幾個(gè)方面:(1)闡述山區(qū)橋梁滾石災(zāi)害的研究背景,以及滾石撞擊橋梁的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,找出目前學(xué)者研究所存在的問(wèn)題與不足,提出本文將要解決的問(wèn)題與研究的內(nèi)容。(2)對(duì)碰撞動(dòng)力學(xué)分析理論以及數(shù)值分析原理進(jìn)行介紹;敘述ANSYS/LS-DYNA軟件有關(guān)知識(shí),并對(duì)數(shù)值模擬中需注意的問(wèn)題進(jìn)行了闡述。(3)對(duì)數(shù)值模擬中LS-DYNA所采用的材料本構(gòu)進(jìn)行闡述,借助已有模型試驗(yàn)成果確定數(shù)值模擬中混凝土HJC本構(gòu)參數(shù)的合理取值范圍,確保本文滾石沖擊橋墩的數(shù)值模擬更加真實(shí)可靠。(4)重點(diǎn)研究考慮樁-土相互作用及上部結(jié)構(gòu)約束邊界條件時(shí),滾石撞擊橋墩結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)與采用傳統(tǒng)嵌固法邊界的區(qū)別,確定合理邊界條件的取法,以便更加準(zhǔn)確模擬實(shí)際情況。(5)結(jié)合工程實(shí)例建立有限元模型,展開(kāi)不同滾石質(zhì)量、不同滾石速度、不同撞擊位置、不同橋墩結(jié)構(gòu)形式、不同撞擊角度的參數(shù)化分析,以確定這些參數(shù)對(duì)撞擊結(jié)果的影響。研究結(jié)果表明:采用傳統(tǒng)的嵌固法邊界計(jì)算結(jié)果偏不安全,因此對(duì)滾石撞擊橋墩問(wèn)題研究時(shí),不能忽略樁-土作用及上部結(jié)構(gòu)的約束作用;滾石撞擊作用下,橋墩破壞以局部損傷破壞為主;通過(guò)各參數(shù)分析得到了諸多結(jié)論,對(duì)山區(qū)橋梁的設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)具有很好的指導(dǎo)意義。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：U441.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2625724