简化的时程分析法在船撞高桩承台桥梁动力需求中的应用

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"高桩承台桥梁船撞动力需求的时程分析法 (2010年)" 这篇2010年的研究论文聚焦于解决船撞桥梁动力需求分析的问题,特别是针对高桩承台桥梁。在实际工程中,由于船撞问题涉及到材料、几何形状以及边界条件的非线性特性,使得基于完整船舶的有限元模型计算既低效又复杂,不易于工程师理解和应用。因此,论文提出了一个简化的时程分析方法,旨在提高设计者在评估桥梁结构在船撞影响下的动力响应时的效率和准确性。 时程分析法的核心是基于两自由度的碰撞模型,该模型简化了复杂的物理过程,使得能量守恒和动量守恒的数学表达更为直观。通过这两个守恒定律,研究人员可以建立动力撞击力与撞深之间的关系曲线(Pd-a曲线),进而确定船舶的最深深度。论文还探讨了结构弹性变形能的影响,这对于理解碰撞过程中能量的传递和转化至关重要。 论文进一步假设了加载和卸载过程中撞深与时间的关系,以及撞击力与时间的关系,从而推导出加载和卸载阶段的持续时间计算公式。这种方法的实用性和精确性在形成一套通用计算程序后得到了体现,并在具体的工程实例中得以验证。 通过对比整船碰撞模型和时程分析法的结果,研究发现后者在计算结构动力响应时能够提供与前者相当的精度,但计算速度显著提升。这表明时程分析法是一个有效的工具,可以用于高桩承台桥梁的船撞动力需求分析,有助于优化设计过程并减少计算成本。 关键词:船桥碰撞,动力需求,时程分析法,Pd-a曲线。 这篇论文属于自然科学类别,特别关注于土木工程领域的安全和防灾研究,对于理解船撞对桥梁结构的影响以及如何进行有效的动力需求分析具有重要的理论和实践价值。