發(fā)布時間：2020-10-19 15:57

　　 大量船橋碰撞事故分析表明,橋梁結(jié)構(gòu)破壞主要是由于橋梁下部結(jié)構(gòu)的破壞,因此需要提高橋墩的抗沖擊性能。研究表明,纖維能夠有效改善混凝土的抗沖擊性能。同時,混凝土由于抗拉強(qiáng)度低、韌性差,裂縫寬度難以控制等缺陷,大大加快了有害介質(zhì)的侵入,導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性大大降低,從而影響橋梁結(jié)構(gòu)的使用壽命。然而,作為一種優(yōu)異的綠色材料,聚乙烯醇纖維(Polyvinyl Alcohol Fiber,PVA)具有較好的親水性,與水泥基材料有著良好黏結(jié)性能。在混凝土中摻入適量PVA纖維可以增加混凝土的韌性和硬化初期的抗拉強(qiáng)度,從而有效地抑制混凝土早期收縮裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展,降低混凝土的孔隙率,減少腐蝕性介質(zhì)的侵入,改善混凝土的抗?jié)B性能,從而提高混凝土的耐久性。因此,研究水平?jīng)_擊荷載作用下PVA纖維鋼筋混凝土的沖擊性能,對于在沿海等腐蝕環(huán)境中可能受到?jīng)_擊荷載作用的橋墩具有一定的現(xiàn)實意義。本文在開展小車與橋墩水平碰撞模型試驗的基礎(chǔ)上,對混雜PVA纖維鋼筋混凝土橋墩在水平?jīng)_擊荷載作用下的性能進(jìn)行了研究并與ANSYS/LS-DYNA數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行了對比。包括如下主要研究工作:(1)通過開展小車與橋墩水平碰撞模型試驗,從沖擊力時程曲線、位移時程曲線、混凝土應(yīng)變時程曲線、鋼筋應(yīng)變時程曲線等主要動力響應(yīng)以及混凝土損傷狀況和裂縫開展情況等對混雜PVA纖維鋼筋混凝土橋墩的抗沖擊性能進(jìn)行了研究。(2)通過對不同混雜類型PVA纖維鋼筋混凝土橋墩試件水平?jīng)_擊荷載作用下的最大沖擊力、試件頂部最大位移、主要鋼筋應(yīng)變、混凝土應(yīng)變及超聲波參數(shù)、裂縫開展情況等進(jìn)行對比分析。結(jié)果表明:加入PVA纖維后,試件的抗沖擊性能均有不同程度的改善,耗能能力增強(qiáng),沖擊韌性提高,同時裂縫寬度也得到有效控制,其中以纖維混雜方式m(PVA~6):m(PVA~(19))=4:1改善效果最為顯著。(3)通過ANSYS/LS-DYNA有限元軟件,對混雜PVA纖維鋼筋混凝土橋墩水平碰撞模型試驗進(jìn)行數(shù)值模擬,并將數(shù)值模擬結(jié)果與試驗結(jié)果進(jìn)行了比較。
【學(xué)位單位】：佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U443.22
【部分圖文】：

第一章 緒論 研究背景和意義作為發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的重要保障和實現(xiàn)互通互聯(lián)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),近幾十年來國內(nèi)雨后春筍[1]。然而如此眾多的橋梁,在發(fā)揮化解產(chǎn)能過剩、拉動經(jīng)濟(jì)增長等重同時,橋梁事故也日益突出。相關(guān)資料顯示，近幾十年來，由橋梁事故造成的已遍布世界各地，不少船橋碰撞事故造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和慘重的人員傷達(dá)上百萬、幾千萬乃至幾十億元，造成的其它間接損失更是難以估量。2000 年 12 月 7 日，一艘客輪在廣東東江流域與黎咀大橋發(fā)生相撞。致使該，并造成 44 名乘客悉數(shù)落水，2 人重傷，6 人死亡。2007 年 6 月 15 日，廣東九江市 325 大橋為一艘沙船相撞，導(dǎo)致大橋多個橋塌，同時導(dǎo)致 8 人死亡（圖 1-1）。

圖 1-2 江蘇昆山大洋橋事故2010 年 3 月 26 日，一艘 16 TEU 集裝箱轉(zhuǎn)運(yùn)駁船在通過上海浦東大治河南港公路隨塘大橋時將大橋中間橋墩撞毀，造成該橋兩孔梁發(fā)生垮塌，駁船被墜落橋梁壓沉，并導(dǎo)致船上兩人死亡（圖 1-3）。圖 1-3 上海浦東大治河南港公路隨塘大橋事故

圖 1-2 江蘇昆山大洋橋事故2010 年 3 月 26 日，一艘 16 TEU 集裝箱轉(zhuǎn)運(yùn)駁船在通過上海浦東大治河南港公路隨塘大橋時將大橋中間橋墩撞毀，造成該橋兩孔梁發(fā)生垮塌，駁船被墜落橋梁壓沉，并導(dǎo)致船上兩人死亡（圖 1-3）。
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本文編號：2847419