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大跨度斜拉桥竖向曲线塔墩船撞分析与防撞装置研究
我国内河航运繁荣,船只种类众多,过往流量大,船桥碰撞事件屡见不鲜,造成了严重的经济损失与人员伤亡,说明了我国桥梁防撞设计与防撞措施的不足。如今斜拉桥结构更加追求多功能性与美学景观性,新颖的结构形式更增加了防撞设计难度,而目前针于大尺寸异形塔墩的桥梁防撞研究还尚少,且对于吸能材料在桥梁防撞设计中的关注还不够。
因此,本文结合某大跨度公铁两用长江大桥工程,基于数值模拟方法开展了斜拉桥竖向曲线塔墩防撞研究。首先,针对关于船桥碰撞荷载的国内外规范与经验公式进行了介绍与总结,对比讨论了各计算方法的差异性及其原因。
根据大桥通航标准与设防要求,采用显式动力分析软件LS-DYNA模拟代表船舶撞击斜拉桥“水滴型”桥塔与“花瓶型”辅助墩过程,得到了在不同水位、不同撞击角度等工况下能量、船艏结构损伤以及桥墩位移的变化规律,总结出在不同水位下船舶撞击曲线塔墩的荷载时程分布特点。同时,结合简化计算方法确定了斜拉桥塔墩船撞力标准值。
其次,基于斜拉桥塔墩的独特构造形式与防撞需求,结合闭孔泡沫铝材料优异的吸能特性提出了钢-泡沫铝填充结构自浮式防撞钢套箱装置。在此基础 ...
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