高速公路收費(fèi)雨棚在極限偶然荷載作用下安全性能分析.pdf

1、高速公路作為一個(gè)國(guó)家交通運(yùn)輸生命線樞紐，若其配套設(shè)施收費(fèi)雨棚在極限偶然荷載作用下發(fā)生結(jié)構(gòu)的破損或者連續(xù)性倒塌，不僅對(duì)駕乘人員生命安全構(gòu)成威脅，同時(shí)會(huì)切斷高速公路出入口交通造成交通擁堵甚至癱瘓，最終對(duì)社會(huì)和國(guó)家造成不可估量的損失。所以收費(fèi)雨棚的安全性能研究是順應(yīng)了時(shí)代發(fā)展要求的不容忽視的重要課題。
　　 本文主要從模擬的角度研究分析收費(fèi)雨棚在爆炸荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)及可能發(fā)生的破壞模式。主要研究?jī)?nèi)容在于以下幾點(diǎn):
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2、.雨棚柱在爆炸沖擊荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)及破壞模式
　　 利用ANSYS/LS-DYNA建立在爆炸荷載作用下雨棚柱的有限元模型，研究分析了雨棚柱在不同的爆炸荷載峰值、截面形式、雨棚柱直徑、壁厚、柱長(zhǎng)度因素影響下的動(dòng)力響應(yīng):相同用鋼量時(shí)，圓形截面的抗爆性能略優(yōu)于H型截面，優(yōu)于矩形截面;隨著雨棚柱直徑、壁厚的增大，柱長(zhǎng)的減小，雨棚柱抗爆性能均有提高，但柱長(zhǎng)的影響最為顯著;此外，還得到了雨棚柱在該工況下的三種破壞模式，即柱腳剪切破壞，柱

3、跨中局部彎曲屈曲破壞，及柱腳剪切破壞伴隨跨中局部發(fā)生屈曲破壞。
　　 2.雨棚在爆炸沖擊荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)及破壞模式
　　 結(jié)合濟(jì)南某收費(fèi)雨棚工程實(shí)例，建立有限元模型，利用與雨棚柱相連單榀管桁架模型，研究分析不同柱子位置對(duì)于雨棚抗爆性能的影響:得到在相同爆炸荷載的作用下，對(duì)中柱產(chǎn)生的影響比邊柱的更大，然后，分別得到該工況下雨棚邊柱、中柱的極限爆炸荷載峰值。最后，得到雨棚可能發(fā)生的三種破壞模式:雨棚柱腳剪切破壞，雨棚柱跨