滚石碰撞下桥墩动力响应分析及试验研究

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1、分类号U443单位代码10618密级公开学号2120970009专业硕士学位论文滚石碰撞下桥墩动力响应分析及试验研究研究生姓名：谷志敏导师姓名及职称：邹毅松教授王银辉副教授申请专业学位类别工程硕士学位授予单位重庆交通大学论文提交日期2015年4月16日专业领域名称建筑与土木工程论文答辩日期2015年6月5日2015年6月10日StudyontheDynamicResponseandExperimentalResearchofBridgePierunderRollingStone-CollisionADissertationSubmittedfortheDegr

2、eeofMasterCandidate：ZhiminGuSupervisor：Prof.YisongZouA.P.YinhuiWangChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,China重庆交通大学学位论文原创性声明，独立本人郑重声明，是本人在导师的指导下进行研究：所呈交的学位论文工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，。对本文的研巧做出重要贡献的个人和集体巧己在文中｜＾明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：

3、日期心年的曰巾重庆交巧大学学位论文化权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保。留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查閔和借阅ｔｉ，本人授权重庆交通大学可ｌ将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索。可Ｊｌ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文同时授权中国科ｌ＾学技术信息研究所将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据犀》，并进行信息服务、发行、信息网络传播等），同时本人保留（包括但不限于汇编、复制在其他媒体发表论文的权利。乂心指导教师签名；学位

4、论文作者签名；／啼技衫／—日期一＾４３：年月曰；年月／曰曰期另７／］＾／Ｃ本人同意将本学位论文提交至中国学术巧刊（光盘版）电子杂志社ＣＮＫＩ系列》数据库中全文发布，并按《中国优秀博硕±学位论文全文数据库出版章程规定享受相关权益。。括祇学位论文作者签名心指导教师签名：卸；尸日期年店月日日期：如／件月作日若摘要鉴于近年来我国频频发生桥梁受滚石撞击的事故，造成的人员伤亡、财产损失以及环境破坏是不可估量。而《公路桥涵公用设计规范》对于山区桥梁受滚石撞击这种偶然作用并未给出一定的设计建议。且我国的《铁路隧道设计规范》和《公路隧道设计规范

5、》中虽然提及了有关明洞和棚洞设计荷载有关经验计算参照方法，但没有给出滚石的计算力公式。由此可见，对于滚石灾害目前在我国公路桥梁领域并未受到重视。正是基于以上背景，本文做了以下主要研究内容：①利用相似理论分析了缩尺试验构件尺寸和使用的材料，进行缩尺滚石—桥墩试验研究，分析桥墩在撞击过程中桥墩的动力响应的及出现的损伤形态，从试验角度反映桥梁下部结构受到外部碰撞力出现的动力响应和响应过程以及研究桥墩损伤破坏的影响因素。②对数值模拟中常用的动力作用下的混凝土材料模型进行了详细的介绍和比较，并通过建立有限元模型，分析比较了盖帽模型、HJC模型和线弹性三种常用的材料模型的

6、计算结果，最终选择了HJC材料模型作为本文建模中混凝土的材料模型。③通过建立滚石和桥墩有限元模型，仿真分析桥墩在滚石撞击下整个动态过程，获取动力响应的几个指标：撞击力时程曲线、桥墩位移时程曲线、加速度时程曲线、桥墩应力时程曲线以及桥墩损伤情况。④分析影响桥墩损伤的主要因素，研究滚石形状对桥墩破坏形态的影响，研究从局部损伤开展到整体破坏的演化过程，分析桥墩局部损伤与整体破坏之间的联系。关键词：滚石，桥墩，数值仿真，试验研究，动力响应，损伤IABSTRACTAstherollingstone-bridgepieraccidentsfrequentlyoccurin

7、ourcountryinrecentyears,thecasualties,property-lossandenvironmentaldamagebecomeinestimable.WhilethedesignsuggestionsformountainousBridgessubjectedtorollingstonehitthiskindofaccidentarenotgivenbyspecificationfordesignofhighwaybridgeutility.AlthoughtheSpecificationfordesignofhighwaytu

8、nnelandSpecificatio