桥墩船撞力时间过程概率模型.pdf

《桥墩船撞力时间过程概率模型.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第31卷第1期2014年1月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentV01．3lNo．1Jan．2014doi：10．3969／j．issn．1002—0268．2014．01．016桥墩船撞力时间过程概率模型王君杰，宋彦臣，卜令涛(同济大学土木工程防灾国家重点实验室，上海200092)摘要：建立了9艘代表性轮船的精细有限元计算模型，通过与刚性墙面的碰撞模拟计算，获得了不同吨位和不同撞击速度下共81条船撞力时间过程样本。为考虑船舶撞击力时间过程的随

2、机性，对撞击力的持续时间和撞击力幅值进行了无量纲化处理，得到了无量纲撞击力时间过程。将无量纲时间在21个断面上进行了离散化，通过统计检验，确定各断面上的无量纲撞击力符合正态分布，并给出了各断面的均值与标准差，进而得到了撞击力时间过程的概率统计模型。根据所建立的撞击力概率统计模型，引用随机数的生成技术，给出了生成船撞力时间过程的人工方法，并将人工生成的船撞力时间过程样本与碰撞数值模拟结果进行了比较，验证了本文方法的统计合理性和实用性。关键词：桥梁工程；桥墩；数值模拟；概率统计模型；船一桥碰撞；人工撞击力时程中图分类号：U443．2

3、2；TU311．3文献标识码：A文章编号：1002-0268(2014)01—0082—07ProbabilisticModelofImpactForceforVessel—-bridgeCollisionWANGJun-jie，SONGYah-chen，BULing—tao(StateKeyLaboratoryofCivilEngineeringforDisasterReduction，Ton舀iUniversity，Shanghai200092，China)Abstract：Thefinefinite．elementmode

4、lsof9typicalshipsaredeveloped．Throughnumericalsimulationsoftheship—rigidwallcollision，81samplesoftheimpactforcetimehistoryassociatedwithdifferenttonnagesandvelocitiesareobtained．Forthepurposeofconsideringtherandomnessexistingintheimpactforcetimehistory．thetimeandthef

5、orceamplitudenon．dimensionalizationayemade，andthosedimensionlesstimehistoriesareacquired．Afterthat．thedimensionlesstimeiSdiscretizedat21sections．Throughstatisticalanalysisandhypothesistests。itturnsoutthatthedimensionlessimpactforceateachsectionfollowsnormaldistributi

6、on，whichprovidesthemeanandstandarddeviationcorrespondingly．Then，theprobabilisticmodeloftheimpactforcetimehistoryisobtained．Accordingtothismodel，theartificialmethodforgeneratingimpactforcetimehistoryisdevelopedwithreferenceofthetechniqueofgeneratingrandomnumbers．Compa

7、risonoftheresultsoftheartificialsampleswiththenumericalsimulationfortheimpactforcetimehistoryverifiesthatthestatisticalmethodinthispaperisreasonableandutility．Keywords：bridgeengineering；pier；numericalsimulation；probabilisticmodel；vessel-bridgecollision；artificialimpa

8、ctforcetimehistory0引言目前各国桥梁设计规范卜41中船撞力往往被等效为静力荷载，这种做法忽略了船撞冲击效应。然收稿日期：基金项目：作者简介：而实例研究结果表明阻6

9、，船舶的短时冲击效应对桥梁结构的反应是非常重要的，不能被忽略，建立桥梁船撞设计的