正在或者將要建造的跨海、跨江大橋以及航速不斷增加船舶，使得船橋碰撞事故發(fā)生的機率越來越大。由于船撞橋事故的發(fā)生，所產(chǎn)生的財產(chǎn)損失、人員傷亡和環(huán)境破壞是無法估計的。為了避免或減少由于船橋事故所產(chǎn)生的損失，對船橋碰撞機理特別是橋墩防護裝置展開研究具有重要的理論以及現(xiàn)實意義。 本文在總結(jié)前人的船橋碰撞研究成果之上，對船舶與橋梁防撞裝置的撞擊的全過程進行仿真模擬，并且對仿真模擬過程中的所遇到的問題進行了描述，具體工作內(nèi)容和研究成果如下： （1）對國內(nèi)外現(xiàn)有的船橋碰撞理論進行總結(jié)，對各國船撞力計算的公式進行必要的說明，并且對各種橋墩防撞裝置特點進行分析。 （2）在查閱國內(nèi)外大量的文獻的基礎(chǔ)之上，對本文中所要運用到的仿真模擬軟件Midas FEA和ANSYS/LS-DYNA非線性有限元軟件進行必要的闡述，并且對建模過程中所遇到的問題，例如接觸與摩擦的定義、沙漏控制方面、網(wǎng)格劃分、時間步長控制方面等等進行了說明，并對所定義的參數(shù)給出明確的數(shù)值。 （3）依托夷陵長江大橋主墩防撞裝置為工程背景，利用Midas FEA軟件對防撞裝置進行靜力分析，利用ANSYS/LS-DYNA軟件對船橋相撞進行動力分析，綜...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 概述
    1.2 橋墩防撞裝置
        1.2.1 設(shè)置橋墩防撞裝置的目的與要求
        1.2.2 橋墩防撞設(shè)施的分類與特點
    1.3 本文研究的內(nèi)容與方法
    1.4 本章小結(jié)
第二章 船橋碰撞理論與軟件介紹
    2.1 船橋碰撞經(jīng)典理論
        2.1.1 Minorsky 理論
        2.1.2 G.Woisin 理論
        2.1.3 Heins-Derucher 理論
        2.1.4 能量交換理論
        2.1.5 有限元理論
    2.2 船撞力簡化計算公式
        2.2.1 Woisin 公式
        2.2.2 Pedersen 公式
        2.2.3 AASHTO 公式
        2.2.4 挪威橋梁荷載規(guī)范公式
        2.2.5 歐洲統(tǒng)一規(guī)范公式
        2.2.6 美國《公路橋梁設(shè)計規(guī)范》
        2.2.7 我國《鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范》TB10002.1-2005
        2.2.8 我國《公路橋涵設(shè)計基本規(guī)范》JTG D60-2004
    2.3 軟件綜述
        2.3.1 靜力分析軟件
        2.3.2 動力分析軟件
    2.4 計算中的接觸與摩擦
        2.4.1 接觸碰撞界面算法
        2.4.2 摩擦力的計算
    2.5 計算中的沙漏控制
    2.6 時間步長的控制
    2.7 網(wǎng)格劃分
    2.8 本章小結(jié)
第三章 基于 Midas FEA 對船橋相撞的靜力分析
    3.1 引言
    3.2 夷陵長江大橋基本資料
        3.2.1 概況
        3.2.2 河道邊界條件
        3.2.3 地質(zhì)情況
        3.2.4 橋區(qū)通航條件
        3.2.5 4#墩主要技術(shù)參數(shù)
    3.3 防撞結(jié)構(gòu)設(shè)計方案
    3.4 結(jié)構(gòu)計算
        3.4.1 滿載橫橋向 0 度正撞
        3.4.2 滿載順橋向 25 度側(cè)撞
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于 ANSYS/LS-DYNA 對船橋相撞的動力分析
    4.1 引言
    4.2 模型的建立
        4.2.1 結(jié)構(gòu)的簡化
        4.2.2 單元尺寸的控制
        4.2.3 材料模型和失效準(zhǔn)則
        4.2.4 接觸的定義及摩擦力的影響
        4.2.5 船碰仿真計算中對流體影響的處理方法
        4.2.6 荷載和邊界條件
    4.3 仿真結(jié)果及其分析
        4.3.1 碰撞力時程曲線
        4.3.2 應(yīng)力云圖
        4.3.3 能量時程曲線
    4.4 結(jié)論
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 本文主要研究工作總結(jié)
    5.2 后續(xù)研究工作展望
參考文獻
致謝



本文編號：3751637