考慮樁土相互作用的船橋碰撞有限元數(shù)值模擬.pdf

1、對各種橋梁坍塌事故統(tǒng)計(jì)分析表明，船舶撞毀橋梁是導(dǎo)致橋梁坍塌的主要原因之一，分析橋梁船撞事故原由，研究船撞事故的發(fā)生規(guī)律對橋梁防撞設(shè)計(jì)有重要啟示作用。同時，分析指出，橋墩是千米級斜拉橋防撞設(shè)計(jì)時的重點(diǎn)考慮對象。近些年來，得益于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展，有限元法為船橋碰撞問題提供了有效并可靠的分析途徑，從而從眾多的船橋碰撞研究方法中脫穎而出。為了尋找更為合理高效的有限元數(shù)值模擬方法，探究船橋碰撞過程的影響因素，本文以安徽省望東長江大橋?yàn)楣こ瘫尘?/p>

2、，精確建立船舶與橋梁實(shí)體模型后，運(yùn)用LS-DYNA進(jìn)行數(shù)值模擬分析。本文主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)為了研究不同的樁土相互作用模型對船橋碰撞結(jié)果的影響，本文采用了“固定端”模型、p-y彈簧模型和有限域土體模型來模擬樁土間相互作用。并且，在這三種模型的基礎(chǔ)上，借助LS-DYNA軟件對船橋碰撞過程進(jìn)行了數(shù)值模擬。通過對比不同樁土相互作用模型的數(shù)值模擬結(jié)果可以看出，動態(tài)有限元方法能夠有效模擬船橋碰撞問題。
　　(2)本文綜合考慮

3、了船舶與主塔的彈塑性反應(yīng)，精確建立10000t帶球鼻艏船舶與望東長江大橋望江側(cè)主塔有限元模型，對船橋碰撞過程的影響因素進(jìn)行數(shù)值模擬，包括水位線變化、不同船舶速度以及船舶撞擊方向的改變，研究碰撞過程中能量的轉(zhuǎn)化等計(jì)算結(jié)果。
　　(3)綜合考慮拉索力、橋梁結(jié)構(gòu)及樁土相互作用后，本文建立了望東長江大橋整橋有限元模型，數(shù)值模擬非線性船橋碰撞過程，獲得了船橋碰撞力、船艏與群樁基礎(chǔ)變形等計(jì)算結(jié)果。探討在船橋碰撞過程中，只建立橋梁主塔模型，對其