基于非线性有限元的桥梁船撞分析与撞击力研究

doi:10.3969/j.issn.1674-0696.2015.01.03

重庆交通大学学报（自然科学版） ›› 2015, Vol. 34 ›› Issue (1): 12-15.DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2015.01.03

基于非线性有限元的桥梁船撞分析与撞击力研究

高荣雄^1,2

1. 华中科技大学土木工程与力学学院，湖北武汉，430074； 2. 华中科技大学控制结构湖北省重点实验室，湖北武汉，430074

收稿日期:2013-11-09 修回日期:2014-03-04 出版日期:2015-02-15 发布日期:2015-03-10
作者简介:高荣雄（1969—），男，福建福安人，副教授，博士，主要从事桥梁船撞、损伤与加固方面的研究。E-mail:bridge115@hust.edu.cn。

Analysis on Vessel Collision with Bridges Based on Nonlinear Finite Element and Study on Impact Force

Gao Rongxiong^1,2

1.School of Civil Engineering & Mechanics, Huazhong University of Science & Technology, Wuhan 430074, Hubei, China; 2. Hubei Key Laboratory of Control Structure, Huazhong University of Science & Technology, Wuhan 430074, Hubei ,China

Received:2013-11-09 Revised:2014-03-04 Online:2015-02-15 Published:2015-03-10

摘要/Abstract

摘要： 桥梁船撞通常造成很大的风险，其撞击过程是一个复杂瞬态动力过程，现行规范将这种冲击作用以等效静态力的形式施加到桥梁结构上，计算撞击效应。基于一座内河航道上施工中的桥梁受到船只撞击，计入几何和材料非线性，分析其撞击力和撞击损伤效应。并对比研究不同初速度下的数值分析结果、不同规范的等效静力及其与撞击速度的关系，探讨桥梁船撞作用力。在此基础上，讨论了内河航道船舶等效撞击力，在现有规范下，建议了桥梁设计撞击力的参照公式。

关键词: 桥梁工程, 桥梁船撞, 撞击力, 等效静力

Abstract: Vessel collision with bridges, which is a complicated transient dynamic process, usually causes a great risk. The crashing action was applied on bridge structures in the form of equivalent static force in current specifications to calculate the impacting force. The impacting force and damage effect of collision was analyzed on the basis that an inland river bridge in construction was subjected to vessel collision, including geometric and material nonlinearity. The numerical analytical results at different initial velocity and the relation between equivalent static force and crashing velocity with different standards were investigated comparatively, and the impacting force of vessel collision with bridges was discussed. Further, the equivalent impacting force of vessel collision with bridges in inland rivers was also explored. The referential formula of impacting force for bridge design was recommended in the current specifications.

Key words: bridge engineering, vessel collision with bridges, impacting force, equivalent static force

中图分类号:

U447

高荣雄. 基于非线性有限元的桥梁船撞分析与撞击力研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2015, 34(1): 12-15.

Gao Rongxiong. Analysis on Vessel Collision with Bridges Based on Nonlinear Finite Element and Study on Impact Force[J]. Journal of Chongqing Jiaotong University(Natural Science), 2015, 34(1): 12-15.

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