实际的防撞装置,所以一般情况下:
,由图7不难看出:°。
4、平动-转动联合作用下装置的弹性响应
任意作用在外箱梁上的外力,均可等价为通过椭圆中心的外力和外扭矩,使椭圆产生平动,转动。下面具体分析在平动-转动联合作用的下和关系。
当,,时,(7)式、(8)式过于复杂,所以选取和实际防撞装置接近的参数进行定性分析。一般情况下,,,下面具体讨论在上述参数在取值范围的与关系。
4.1、平动对于的影响
图8为任意选取不同的、值,不同的无量纲位移下,无量纲扭矩与转角的关系。
由图8中不难看出:位移对于曲线取值,即转动的范围有较大影响;当较大时,可以用纯转动下的曲线近似代替存在平动时的曲线
4.2、转动对的影响
图9分布选取了、,讨论对于等效弹性系数的影响。
(1)、无量纲反力与无量纲位移近似可以认为线性,其等效弹性系数与以及有关,随着的增大,趋向于1;
(2)、外箱梁旋转一定角度后,依然关于中心对称,则、;所以图9(a)只考察,图9(b)只考察;
(3)、由图9(a)可知,曲线在左右出现极值,随着的增大,极值逐渐减小。
(4)由图9(b)可知,在第一象限时,曲线在左右出现极值,随着的增大,极值逐渐增大。当在第二象限时,曲线除在左右出现极值外,还在附近出现与相反的极值,且随着的增大,极值逐渐增大。
5、总结
分析了理想椭圆型桥墩防撞装置模型,计算刚性外箱梁在不同加载下的力位移—曲线和扭矩—转角曲线。
(1)、单纯平动下:长轴、短轴方向上力位移—曲线相互独立,无量纲位移小于0.5时,认为等效弹性系数为恒值,即力位移线性相关;需要平衡扭矩平衡装置,无量纲平衡扭矩在无量纲位移小于0.5时,近似为无量纲位移的二次方函数。
(2)、防撞装置实际转动角度远小于5°,无量纲扭矩近似为转角的三次方函数;随着增大、减小,装置越难转动。
(3)、进一步定性的分析了外箱梁既发生转动又发生平动时,装置力—位移曲线与扭矩—转角曲线,即平动对扭矩—转角曲线的影响,转动对力—位移曲线的影响。毕业论文,等效弹性系数。
(4)、以的椭圆型防撞装置为例,在已知外力与扭矩时,可以先求出扭转角度;利用图3曲线初步计算长、短轴上的位移,再根据图9迭代计算。可得到精度很高的。或者在防撞装置最大允许变形、转动的条件下,亦可求得可承受的最大撞击力与其相应位置。
参考文献
[1]侯秀丽.桥梁工程重大坍塌事故调查与分析[D].中南大学硕士学位论文.2006
[2]陈诚.桥梁设计船撞力及损伤状态仿真研究[D].同济大学硕士学位论文.2006.
[3]罗荣.船桥碰撞机理及桥墩防护装置研究[D].武汉理工大学硕士学位论文.2005Luo Rong. Study on mechanism in ship–bridgecollision and equipment for anti-collision [D]. Master Thesis. WuHan University of Technology. 2005
[4]AASHTO.Guidespecifications and commentary for vessel collision design of highway bridge[C]// Washington D C:American Association of State Highway andTransportation Official,1994
[5]BS EN1991-1-7:2006. Eurocode 1 - Actions onstructures - Part 1-7: General actions-Accidental actions[S] European Committeefoe Standardization
[6]AASHTO.Guide specificationsand commentary for vessel collision design of highway bridge(Second Edition)[C]//Washington D C:American Association of State Highway andTransportation Official. 2009
[7]陈国虞.防御船撞桥的新装置及其机理研究[J].船舶工程.2007年.第29卷第4期 40-43
[8]Lili Wang, Liming Yang,Dejin Huang,Zhongwei Zhang, Guoyu Chen. An impact dynamics analysis on a new crashworthy deviceagainst ship–bridge collision [J]. International Journal of ImpactEngineering 35 (2008) 895–904
[9]杨黎明,陈国虞,周风华,等.象山港公路大桥主桥柔性防撞装置方案研究(研究总结报告)[M].宁波,象山港大桥内部资料.2009.
[10]张海明,曹映泓,段乃民,陈国虞,“湛江海湾大桥主墩防撞设施结构设计”.中外道路.2006第26卷第5期,82-84
[11]郭丽娜,唐长刚,等.桥墩柔性防撞装置的静态等效弹性系数[J].宁波大学学报(理工版)2010年4月.第23卷第2期 114-120
4/4 首页 上一页 2 3 4 |