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考虑流体效应的船-桥碰撞数值模拟法研究
  • ISSN号:1000-4750
  • 期刊名称:工程力学
  • 时间:0
  • 页码:-
  • 分类:U443.2[建筑科学—桥梁与隧道工程;交通运输工程—道路与铁道工程] U447[建筑科学—桥梁与隧道工程;交通运输工程—道路与铁道工程]
  • 作者机构:[1]天津大学建筑工程学院,天津300072, [2]曼彻斯特大学机械、航空航天及土木工程学院,曼彻斯特M139PL,英国, [3]天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室,天津300072
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(50678116,51178310); 2013年国家公派高级研究学者及访问学者(含博士后)项目(201308120137)
  • 相关项目:地下结构遭内部爆炸冲击下的连续倒塌以及所引发的地表建筑物灾变响应的机理与防护技术研究
作者: 田力|黄飞|
中文摘要:

有别于传统的不考虑流体对被撞桥墩影响的船-桥碰撞问题,该文在动水压力计算的基础上,建立了考虑流体效应的船-桥碰撞的附加质量计算模型,并与流构耦合计算模型以及不考虑流体影响的计算模型在能量转换、碰撞力、船艏撞深、桥墩位移、应力、截面内力以及计算效率等方面的结果进行了比较分析。结果表明:流体对船艏碰撞力影响较小,但能降低船舶的损毁程度;流构耦合计算模型中的墩顶水平位移响应要略小于附加质量模型和不考虑流体影响时的计算结果;不同计算模型所得桥墩有效应力基本相同且具有相同的分布规律;船-桥碰撞附加质量模型在计及流体与结构相互作用的同时,具有较高的精度和计算效率。

英文摘要:

Different from the traditional analytical method for ship-bridge collision without considering the effect of fluid on the pier impacted, an additional mass model for ship-bridge collision considering the effect of fluid was proposed. Some comparative analyses among the calculation results of the three kinds of models, an additional mass model, a fluid-solid coupling model, and a model without considering the fluid effect, are carried out on the energy conversion, including the collision force, the ship bow's penetration depth, the pier' displacement, the pier's stress, the pier section's internal force, and the computational efficiency. It is concluded that the fluid has a smaller effect on the impact force of ship bow, but can make the ship's damage extent decrease. The horizontal displacement response of the pier top of a fluid-solid coupling model is slightly less than the results of the other two models. There are roughly the same effective stresses of the pier worked out from different models, which moreover show the similar distribution. The additional mass model used for the ship-bridge collision analysis can not only reflect the interaction between the fluid and the pier, but also have higher computational accuracy and efficiency.

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期刊信息
  • 《工程力学》
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  • 主编:袁驷
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  • 国际标准刊号:ISSN:1000-4750
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2595/O3
  • 邮发代号:82-862
  • 获奖情况:
  • 1999年获在物理、力学类刊物中影响因子位居第二(0...
  • 国内外数据库收录:
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  • 被引量:32789