桥梁耗能防撞结构研究

摘要

本文主要利用非线性有限元数值仿真方法，对船桥碰撞问题进行了一系列深入的研究，在船桥碰撞损伤特性及能量吸收机理研究的基础上，探讨了新式防撞结构设计。主要研究工作及结论如下： 1. 总结了目前船桥碰撞的研究现状和主要分析方法。 2. 对非线性有限元方法在船桥碰撞研究中的应用作了简要的回顾与总结，系统地介绍了船桥碰撞数值仿真中所涉及的非线性有限元基本理论和方法。 3. 对船桥碰撞的全过程进行了数值仿真，详细分析讨论其碰撞力，结构损伤变形及能量转换情况。 4. 通过非线性有限元数值仿真技术对桥梁防撞结构在船桥碰撞过程中的作用机理进行了详细研究。并将计算结果与桥墩无防护时进行了比较分析。 5． 根据防撞结构的两个主要作用，提出了防撞结构三种改进方案，并用非线性有限元数值仿真技术对其进行了验证。 本文的研究工作主要有以下创新点： 1. 桥墩用真实的材料特性及结构形式来分析，通过非线性有限元技术对其进行了数值仿真研究。 2. 在船桥碰撞的损伤特性和防撞结构的能量吸收机理研究的基础上，提出了防撞结构三种改进方案，并通过非线性有限元数值仿真方法进行了验证。