基于ANSYS/LS-DYNA的人防墙抗冲击性能研究

为了研究人防墙在冲击荷载作用下的动态响应,首先,采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对已有试验进行模拟,试验数据与模拟结果吻合较好,验证了有限元模型的合理性。其次,利用流固耦合算法建立某防空地下室人防墙的足尺模型,分析不同冲击能量、边界条件、轴压比和抗弯承载力对人防墙抗冲击性能的影响。结果表明:冲击能量越大,人防墙的破坏形态越严重;边界约束条件增强,人防墙抗冲击性能提高;随着轴压比增大,人防墙刚度增大,墙中最大位移减小;增加墙厚最有利于提高人防墙的抗弯承载力,从而提高人防墙的抗冲击性能。最后,对有限元模拟结果进行拟合,提出了人防墙在不同边界条件下非弹性变形的最大位移经验公式,为相关人防工程提供设计依据。

大位移桥梁伸缩缝的垂向动力学响应研究

以大位移桥梁伸缩缝为研究对象,应用动力学分析的理论方法,并结合数值计算,进行了垂向动力学研究。其中,建立了完整的垂向动力学理论模型,即模拟在行驶的汽车通过伸缩缝的整个过程中,汽车载荷的冲击对伸缩缝垂向振动的影响。并且结合载荷形式,对完整模型的方程组进行联立求解,计算了不同车速下伸缩缝的垂向振动响应。计算结果,用于对研究载荷的冲击系数以及大位移桥梁伸缩缝的关键部件结构参数,从而为伸缩缝的合理化设计提供理论依据。

横向冲击作用下高桥墩的几何非线性动力稳定性

考虑大变形的影响,建立了高桥墩在横向冲击荷载作用下的非线性动力学基本方程式;通过位移形函数假设,采用伽辽金积分方法得到了时间变率的动力学控制方程;对时间变率的非线性微分方程进行数值求解,给出了不同冲击荷载作用下不同柔度高桥墩的位移响应曲线以及其从产生横向振动到失稳的全过程,得到了横向冲击时高桥墩失稳的临界冲击荷载和失稳时刻;通过数值算例比较了三角形和矩形冲击荷载作用下高桥墩的荷载-位移响应曲线;分析了横向冲击力幅值、冲击区域大小、冲击持续时间、高桥墩柔度、桥面质量大小对位移幅值响应曲线、临界冲击荷载、失稳时刻的影响。结果表明:无论是在矩形还是三角形形式横向冲击作用下,随着冲击区域的增大高桥墩的振动幅值变大;桥面简化质量越大,高桥墩失稳的临界冲击载荷越小;柔度越大时,高桥墩失稳的临界冲击荷载幅值越小;对于矩形冲击,当冲击持续时间大于1s后,冲击持续时间的增加对高桥墩的稳定性无明显影响;对于三角形冲击荷载,随着冲击持续时间的增大高桥墩的振动幅值变大。

内环线高架道路中间隔离护栏结构改进形式的冲击试验研究

本文主要通过两种类型的原中间护栏改造的冲击试验比较 ,分析了改进后的护栏抗冲击作用的效果 。

交通荷载作用下矩形隧道结构动力响应研究

浅埋矩形隧道受复杂车辆动荷载的作用,其自身稳定性和安全性极易受到影响。为探讨复杂交通荷载组合作用下浅埋矩形隧道结构动力响应特征,以扬子江某新建下穿矩形隧道新建工程为研究对象,通过构建三维有限元模型,研究交通荷载组合作用下隧道结构的瞬态加速度、速度和位移动力响应规律。研究结果表明:地面交通荷载所引起的位移响应值占总响应值的24.4%~40.0%,地面交通荷载引起的振动响应明显;矩形隧道顶板受地面交通荷载影响最大;当地面行车与隧道内行车方向一致时,各自所引起的振动响应传播方向相反,易使隧道侧墙部位发生水平剪切损伤。研究结果对评价交通荷载作用下矩形隧道结构安全性及结构设计提供一定的理论依据。