橋梁船撞動力響應(yīng)數(shù)值模擬研究

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1、分類號U443單位代碼10618密級公開學(xué)號2120960001專業(yè)碩士學(xué)位論文橋梁船撞動力響應(yīng)數(shù)值模擬研究研究生姓名:杜兆輝導(dǎo)師姓名及職稱:楊忠超研究員申請專業(yè)學(xué)位類別工程碩士學(xué)位授予單位重慶交通大學(xué)論文提交日期2015年4月28日專業(yè)領(lǐng)域名稱水利工程論文答辯日期2015年6月6日2015年6月8日NumericalSimulationStudyForShip-bridgeCollisionDynamicResponseADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterC

2、andidate：DuZhaohuiSupervisor：Prof.YangZhongchaoChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,China重慶交通大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均己在文中明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位

3、論文作者簽名：曰期牟＾月手曰重慶交通大學(xué)學(xué)位論文化權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部ｎ或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)重慶交通大學(xué)可レッ將本學(xué)位論文的全部內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可Ｗ采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。同時授權(quán)中國科學(xué)技術(shù)信息研究所將本人學(xué)位論文收錄到《中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》，并進行信息服務(wù)（包括但不限于匯編、復(fù)制、發(fā)巧、信息網(wǎng)絡(luò)傳播等），同時本人保

4、留在其他媒體發(fā)表論文的權(quán)利。學(xué)位論文作者簽名：扛（／心癖指導(dǎo)教師簽名：曰期：年月曰曰期；年月日八Ｚ＾本人同意將本學(xué)位論文提交至中國學(xué)術(shù)期刊（光盤版）電子雜志狂ＣＮＫＩ系列數(shù)據(jù)庫中全文發(fā)布，并按《中國優(yōu)秀博碩±學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程》規(guī)定享受相關(guān)權(quán)益。學(xué)位論文作者簽名；缸心冷指導(dǎo)教師簽名：祇為曰期：年／月Ｐ曰曰期：年貪月？曰摘要隨著國內(nèi)交通建設(shè)的不斷發(fā)展，跨越江河的橋梁越來越多。這類橋梁，存在受船舶撞擊而垮塌的危險。所以，對于跨航道的橋梁的設(shè)計，要考慮

5、橋梁受到撞擊時的承載能力。對于橋梁設(shè)計船撞力，普遍是套用規(guī)范給出的半經(jīng)驗公式。但規(guī)范公式得到的設(shè)計船撞力與實際情況相差較大。近年來，仿真分析的方法在船撞橋問題中得到了較多的應(yīng)用。本文研究的目的主要是通過船橋碰撞仿真模擬，可以重現(xiàn)船舶與橋梁的接觸、碰撞力、損傷變形和能量吸收的時間歷程，以此為參考能較為準(zhǔn)確的評估橋梁在遭受船舶撞擊時的安全性。本文所做的研究工作及相應(yīng)成果如下：1、通過查閱文獻，總結(jié)前人在橋梁防撞理念、橋梁船撞風(fēng)險概率、船橋碰撞機理以及船撞橋仿真計算方面的研究現(xiàn)狀，指出目前船撞力計算方面存在的不足

6、。2、分別通過國內(nèi)外最常用的5個規(guī)范公式計算湛江海灣大橋設(shè)計防撞力，并對五個規(guī)范公式進行比較。3、通過ABAQUS軟件建立了精確的有限元橋墩模型及船舶模型，并通過設(shè)計的物理模型試驗，驗證了ABAQUS軟件對此船橋碰撞模擬的得到的結(jié)果較為準(zhǔn)確。4、采用ABAQUS/EXPLICIT模塊，分別進行了七種不同工況下的船橋碰撞模擬，得到相應(yīng)的時程曲線，分析撞擊速度、船舶噸位、碰撞角度對船橋碰撞中動力響應(yīng)的影響。①碰撞力峰值的大小與碰撞速度呈線性關(guān)系，平均碰撞力的大小與船舶質(zhì)量的平方根呈線性關(guān)系。碰撞角度對船撞力的影

7、響歸根到底是船舶在法向及切向方向上的速度分量的影響。②碰撞過程中船舶動能大部分轉(zhuǎn)化為船舶變形能，少部分為橋墩塑性變形損耗。速度越大，質(zhì)量越大，船舶變形能占總能量越大，動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的比例越小。關(guān)鍵詞：船橋碰撞，數(shù)值模擬，船撞力，動力響應(yīng)，時程曲線IABSTRACTMoreandmorebridgeswhichspanacrossriversarebeingbuiltasaresultofdevelopmentofdomestictransport.Dangerofcollapseduetoimpactbet

8、weenvesselsandbridgesexists,therefore,itisnecessarytoconsiderthecarryingcapacityforbridgesspanacrossfairways.Intermsofcollisionforce,semi-empiricalformulasgivenbycodeofconstructionarewidelyapplied,however,res