船舶碰撞动力响应有限元模拟

分析比较了我国《铁路桥涵设计规范》、美国AASHTO《公路桥梁设计规范》和《欧洲统一规范2.7分册》中船撞力计算公式。利用有限元软件Ls-DYNA创建不同重量、不同类型的船舶有限元模型,模拟船舶与刚性墙的正面碰撞过程,将数值模拟得到最大船撞力与各规范计算结果比较,研究表明数值模拟得到最大船撞力与美国规范和欧洲规范的计算结果相近;最大船撞力和船舶重量的开方基本呈成正比关系;相同重量而类型不同的船舶由于船艏形状不同,所得的船撞力时程曲线不同,对应最大船撞力也不相同。     

地震输入工况对曲线桥梁伸缩缝碰撞响应的影响

针对曲线桥梁伸缩缝地震碰撞破坏现象,结合某多层互通式立交体系中单支多联曲线箱梁桥工程,建立带伸缩缝曲线桥梁的空间动力分析模型。用Kelvin接触单元模拟伸缩缝处地震碰撞效应,建立包含墩柱、主梁、支座和伸缩缝的全桥有限元模型。利用非线性时程分析法,分别输入两组地震波的单维和多维8种地震动工况,分析不同地震工况作用下曲线桥梁伸缩缝的碰撞响应。结果表明:曲线桥梁不同方向地震动响应存在耦合,其伸缩缝碰撞响应的研究应采用多组地震波的单维和多维输入工况分别计算。     

船桥碰撞桥梁结构响应有限元数值分析

结合具体工程实例,运用ANSYS/LS-DYNA分析软件对船舶碰撞桥梁过程中桥梁结构响应进行了数值分析,获得最不利效应情况下相应典型节点的位移随时间的变化曲线,并进行了对比分析,结果表明随水位上升船舶碰撞桥梁的危险程度逐渐增加,需考虑设置必要的防撞设施,本文的分析可为桥梁的防冲撞设施的布置提供参考.     

接触动力学参数对隔震结构碰撞挡土墙#br# 动力响应影响分析

结合碰撞模型,根据已有的隔震结构试验,建立基础隔震结构碰撞挡土墙计算模型,研究接触刚度、隔离缝宽度、峰值地面加速度(PGA)和接触阻尼对隔震层动力响应的影响。计算结果表明：接触刚度与隔震层最大位移呈乘幂函数关系(指数为-1.49～-0.88),与隔震层最大速度呈乘幂函数关系(指数为10-3～10-2量级),与隔震层最大加速度呈正比例函数关系。隔离缝宽度与接触位移(隔震层最大位移与隔离缝的差值)、隔震层最大速度负相关,与隔震层最大加速度正相关。PGA与接触位移、隔震层最大速度和加速度正相关。接触阻尼对隔震层动力响应的影响受其他参数的影响较大;当接触刚度较小,且PGA较大或隔离缝宽度较小时,接触阻尼对隔震层最大位移、速度以及加速度有影响;其他情况时,影响不大。     

不同斜边角与船舶撞击速度下对桥梁撞击力估算公式建立分析

船舶对于桥梁的撞击力是桥梁设计的重点,也是桥梁区域运营管理重点关注的特征量。本文以京杭运河江苏段1000吨级标准散货船作为研究船只,拟通过非线性有限元计算,建立数学模型,探讨研究船只在不同斜边角与船舶碰撞速度下,对桥梁钢套箱式桥梁防撞设施的能量吸收特性与撞击过程,最后根据大量数模实验计算数据拟合了不同斜边角与船舶碰撞速度下对桥梁撞击力估算公式,本文研究结论可为同类工程提供参考。     

地震海啸作用对近海深水桥梁结构动力响应的影响

为确保跨海桥梁结构安全,需要进行地震响应分析。同时,由于地震可能引发海啸,有必要分析地震海啸作用对深水桥梁动力响应的影响。本文考虑地震海啸作用,同时采用辐射波浪理论考虑桥墩地震动水压力,对近海深水桥梁结构进行地震响应分析。研究表明:海啸作用增大了桥梁结构的动力响应,其影响随着海啸浪高的增加而增大;海啸浪高较大会导致桥梁结构发生损伤破坏直至丧失承载能力。综上所述,近海深水桥梁结构抗震设计应合理考虑地震海啸作用的影响。     

车速对铁路桥梁动力响应的影响分析

针对桥梁结构对移动列车动力响应的复杂性,通过有限元分析软件ANSYS分析石太铁路一简支梁桥在不同车速下的动力响应,得出了铁路筒支梁桥在高速列车作用下的一些动力响应特性,从而为铁路简支梁桥的合理设计提供科学依据。     

地震作用下橡胶减振装置对相邻建筑碰撞响应影响分析

地震作用下,相邻建筑由于间距不足经常发生碰撞。在相邻建筑间添加聚合物(如橡胶)减振装置(SAD)可以有效减小地震作用下结构的碰撞力。文中对聚合物SAD减轻相邻结构碰撞效应进行了重点分析。为研究有无SAD下相邻结构的减轻碰撞的效果,使用了不同类型的碰撞力模型来模拟并计算地震作用下相邻框架结构的碰撞响应。结果表明,SAD可以减小结构碰撞力的峰值,但同时也增加了碰撞的次数。SAD材料的不同,对碰撞响应的影响效果也不同,有时可能会产生相反的效果。     

桥梁桩基对碎石土边坡动力响应的研究

为研究地震作用下有无桥梁桩基的碎石土边坡动力响应特性,依托某工程使用ABAQUS有限元软件分别建立有无桩基的边坡模型。分析了加速度峰值为0.1g、0.2g、0.3g、0.4g时El-centro地震动作用下边坡坡体塑性区、边坡监测点加速度及其放大系数等。结果表明：桩基的存在可以减小边坡在动力作用下的塑性区大小,减小坡面位移;桩基的存在可以减小桩周土的加速度动力响应,而对坡脚、坡顶在动力作用下的加速度响应影响较小;无论有无桩基坡体加速度出现峰值的时刻与基岩相比均呈现滞后现象。     

桥梁轨道折角对列车动力响应的试验研究

通过实车模型在目前世界上规模最大，功能最全的轨道动力学实验室，在国内首次用轨道折角模拟桥梁折角研究了桥梁轨道折角对列车走行性的影响，得出了一些具有实用价值的结论．     

剪力键对隔震桥梁地震响应影响分析

为了保证隔震桥梁在正常使用状态下的正常工作,需要在摩擦摆支座中设置剪力键,因此有必要研究剪力键对隔震桥梁的影响。以粤东高烈度地区某连续梁桥为背景,建立全桥有限元模型,分析了采用摩擦摆支座的隔震桥梁在E1及E2地震荷载激励下的响应。通过改变摩擦摆支座内剪力键水平承载能力大小,研究了不同剪力键承载能力对隔震桥梁地震响应的影响。研究结果表明,剪力键承载能力对墩底弯矩幅值及墩顶位移幅值影响较大,但对主梁位移幅值及支座幅值影响较小;当剪力键承载能力P与固定支座竖向设计荷载W的比值等于0.08时最优,此时剪力键在E1地震激励下不失效,且在E2地震激励下,对支座减隔震效果影响较小。     

材料阻尼对钢筋混凝土框架结构动力响应影响分析

介绍应力相关复阻尼模型求解结构动力响应的方法;并在时域内考虑阻尼是一个变量,采用应力相关复阻尼模型计算一个钢筋混凝土框架结构的动力响应和结构的材料阻尼值,按相同的阻尼比,采用黏性阻尼模型计算了同一个钢筋混凝土框架结构的响应,并将结果进行对比,分析两种不同的阻尼模型对结构动力响应的影响。结果表明,结构的材料阻尼值都表现出随应力增长而增大的特性,该特性有利于增加结构的耗能,且能有效抑制结构振动响应振幅;采用不同类型的阻尼对结构响应影响很大。     

竖向地震作用对框架结构动力响应影响分析

对甘肃省某六层钢筋混凝土框架结构分别在双、三向地震动输入下进行非线性时程分析,取两种工况下结构顶层位移时程、速度时程、加速度时程、层剪力,各层柱底轴力进行对比分析。结果表明:竖向地震动对UD方向位移时程、速度时程和加速度时程影响显著;竖向地震动对各楼层层剪力和柱底轴力有一定影响,其中,对下部楼层层剪力的影响大于上部楼层,对上部楼层柱底轴力的影响大于下部楼层。     

碰撞效应对双层高架桥地震响应的影响

针对双层高架桥在地震作用下主梁与墩柱之间的碰撞问题,采用Hertzdamp模型模拟碰撞效应,建立了纤维有限元分析模型。基于非线性时程分析法,对碰撞刚度、初始间隙、恢复系数进行了参数敏感性研究。结果表明:碰撞会增大墩柱的地震内力响应,显著增大墩底曲率反应;下墩柱中间附近和碰撞位置附近弯矩显著增加;初始间隙在1cm~10cm内取值时,碰撞效应对墩柱的不利影响最大,超过15cm时,碰撞几乎不发生;恢复系数对框架墩的剪力、弯矩、曲率影响都很小,可忽略。     

既有跨航道双幅桥梁抗船舶碰撞设计研究

为保障航道船只通行安全及既有跨航道桥梁运行安全,需要对抗撞能力不足的桥梁进行抗船舶碰撞设计。文中以广东某座桥为背景,经建模分析可知桥梁不满足抗船撞要求,由于左右幅桥梁为不同的结构形式,故采用左右幅桥梁承台接触式连接,中间留出缝隙,插入支座挂板的加固措施,对左右幅桥梁进行抗船撞加固。结果表明针对左右幅不同结构形式的桥梁,承台接触式连接,中间插入支座挂板的加固形式可有效地提升桥梁的抗船撞能力,同时也可较好地防止两桥因混凝土收缩徐变、温度梯度等因素的差异而造成的应力集中。工程实例可为类似桥梁防船撞加固提供参考。     

强震下支座强化与碰撞对隔震结构地震响应的影响

重点研究了在隔震结构中使用的铅芯橡胶支座的极限性能及碰撞响应。对结构输入新纪录的鲁甸地震波和景谷地震波,对比分析非隔震结构在设防烈度地震作用下和隔震结构在特大地震作用下(即隔震支座发生极限变形时)结构的地震响应,比较铅芯橡胶支座极限变形发生硬化前后的支座滞回曲线。在特大地震作用下,支座发生硬化,支座的水平变形能力降低,水平应力增大,基本力学性能保持稳定,能确保发生大震后具有较好的震后安全性保障。隔震结构在特大地震作用下与隔震沟的碰撞响应计算,由于碰撞产生较大的加速度响应,隔震沟的宽度应合理设置。     

不同风向角对膜结构风致振动响应的影响分析

膜结构属于张拉力结构,质轻而柔且不具有抗弯刚度,外荷载作用下结构的变形比较显著,这些特点决定了膜结构对风荷载十分敏感。利用数值仿真方法对不同风向角柔性边界膜结构与周围风场的流固耦合进行模拟,对比分析了不同风向角对频率、位移以及应力的影响,从而给出最不利的风向角。     

列车作用下悬索桥刚度参数对桥梁动力性能影响

分析研究了某多塔悬索桥不同的桁宽、桁高、主缆刚度和中塔刚度等刚度敏感参数对桥梁自振特性以及桥梁动力响应的变化规律,分析表明,加劲梁桁宽的增加能显著增大桥梁横向基频,且能减小跨中横向振动响应;加劲梁桁高、主塔刚度以及主缆刚度的增加均能提高结构整体竖向刚度,显著减小桥梁跨中竖向振动位移。     

桥梁船撞动力响应数值模拟研究

跨河桥梁存在一定的危险,常会受到船的撞击.因此,在跨航道桥梁设计时,应对通航能力以及撞击的承载能力进行重点考虑.初期对于该类问题进行设计时,主要是通过半经验半公式的方法.随着模拟技术的发展,仿真分析得到了广泛的应用.针对该类问题进行了以下内容研究:通过有限元对桥梁进行模型建立和参数分析,对船只撞击设定了5种工况,通过工...     

以传统方法确定桥梁动力响应研究

本文介绍用传统动力学方法计算桥梁动力响应的基本方法．对于结构动力分析一类的复杂问题．常用的计算方法有两种:时间序列的逐步积分法和频响函数法．其中频响函数法从频率域上分析结构的动态响应．解决结构运动微分方程的解耦问题,概念清晰．比时域法计算效率高．更加适用于结构动力分析。本文所介绍的是频域法中使用最为广泛的模态叠加法．并对模态叠加法中的CQC和SRSS算法分别做了介绍．