车辆撞击桥墩近似分析方法及结构防护措施

车辆碰撞柔性桥墩往往产生严重后果,并可能控制设计.撞击过程一般很短暂,在仿真计算时必须考虑动力效应.墩柱的承载需求应考虑碰撞车辆、墩柱直接撞击区域刚度和撞击速度之间的相互作用.简化近似方法可仅限定与墩柱的响应有关,如果需要较为精确的计算,可采用有限元法进行.由比较分析得知刚性碰撞和柔性碰撞区别显著,且撞击质量的影响不大.为抵抗刚性碰撞作用,应考虑在柱子周围设置刚度较低的防护装置,可选择防护围栏或其他附加的防护结构.设计应考虑柱子自身防护或采用附加防护措施.     

基于轿车撞击的跨线桥中墩波形护栏改进方案分析

中央分隔带内桥墩受到失控车辆撞击不仅威胁跨线桥梁结构安全,还会造成巨大生命和财产损失,对跨线桥中墩处防护措施开展研究十分迫切。文中通过分析跨线桥中墩处护栏防撞目的和控制指标,提出利用护栏立柱加密、增设护栏梁板及两种措施结合的3种改进方案,通过建立护栏-车辆有限元模型开展碰撞仿真分析。结果表明,增设护栏梁板既能增大护栏刚度、减小护栏变形,还能增大车头及车身与梁板的撞击和摩擦接触面,对防护效果有适量改善;立柱加密在达到增大护栏刚度、减小护栏变形效果的同时增加了车辆侧翻和乘员受伤的危险;将立柱加密和增设梁板相结合,既能大幅减小护栏最大横向变形,又具有较好的耗能能力,在满足护栏阻挡、缓冲、导向功能的前提下,是针对小轿车撞击跨线桥中墩防护的合理方案。     

某轻卡驾驶室碰撞性能仿真研究

以在产某轻卡驾驶室进行正面撞击和双A柱撞击仿真与试验对标分析，对碰撞后驾驶室外形进行扫描，将扫描的点云导入软件与仿真碰撞后模型进行三维重合度对比。同时对关键零部件的变形模式、门框变形量及生存空间等多项指标进行对标，其总体对标结果误差在10%以内，仿真精度高。在新一代轻卡碰撞性能开发中，利用仿真技术，在设计阶段，对正面撞击、双A柱撞击和顶部强度进行了多轮次仿真迭代，深入研究，找到了影响性能达成的关键部位和结构，在传力路径上进行结构加强和优化，其碰撞性能达到了开发目标。     

系杆拱受船舶撞击后的计算分析及加固措施

该文利用ANSYS对系杆拱桥墩受撞击后的受力性能进行了分析,探讨了单元类型的选取及材料的本构关系模型的建立等问题.分析时较为全面地考虑了桩一土之间的相互作用,并结合作者的经验提出了仿真分析时应该注意的问题.最后通过与实测数据的比较,验证了仿真结果的真实、可靠性,并根据分析的结果对大桥下部结构提出了相应的加固措施.     

一种降低人-地撞击损伤的车辆制动控制方法

为降低车人碰撞事故中人与地面撞击所致损伤,提出一种车辆制动控制策略。该策略在检测到人体头部与车辆首次接触后松开车辆制动,之后依据若干准则再次完全制动车辆直到车辆停止。选择10种车型、两种制动方法(完全制动和控制制动)和一个虚拟仿真系统(包含3种车速×4种行人尺寸×2种行人步态)设计了共480次MADYMO仿真试验。结果发现控制制动能降低人-地撞击所致损伤但不会加重车辆的损伤,且能将83.75%案例中车辆与人体主要部位首次触地点位置之间的距离缩短至1 m内。进一步讨论了车型和车速对制动控制策略防护效果的影响、人车首次接触与再次完全制动车辆的时间间隔取值规律和控制制动中损伤加重案例的原因等问题,为今后开发更实用且高效的制动控制策略提供技术支持。     

车辆撞击中央分隔带开口活动护栏仿真分析及安全性能评估

为了研究不同类型车辆撞击下中央分隔带开口活动护栏防护性能,保证撞击后车辆以及乘客的安全,结合护栏防护等级和高速公路常见的车辆类型,基于显示动力有限元软件LS-DYNA分别建立了小型客车、大型客车和大型货车撞击护栏的精细化数值仿真模型.护栏结构采用梁单元和壳单元模拟,车辆结构采用壳单元模拟,该模拟方法可以有效反映高速碰撞...     

桥梁嵌固式基础中央分隔带钢护栏安全性分析

桥梁中央分隔带钢护栏设计防护等级为SS级,为考察基于嵌固式基础的该种护栏安全防护性能,建立有限元仿真模型按SS级碰撞条件进行仿真计算后,采用HA级特大型客车进行安全储备仿真分析,在仿真分析基础上组织实车足尺碰撞试验对分析结果进行验证。研究结果表明:桥梁中央分隔带嵌固式基础钢护栏安全性能可靠,同时较设计防护能力具有较大的安全储备。桥梁嵌固式基础钢护栏应用于实际工程中可提供有效的安全防护。     

在役旧桥梁组合式护栏升级改造研究

为提升在役旧桥梁组合式护栏的防护能力,采用计算机仿真模拟与实车足尺碰撞试验相结合的方法,对改造前原护栏结构安全防护能力进行分析,在此基础上提出3种桥梁组合式护栏升级改造方案,并利用经过碰撞试验校核的有限元仿真模型对改造方案进行了系统的安全性能评估。结果表明:3种改造方案仿真结果各项安全指标均满足JTG B05-01-2013《公路护栏安全性能评价标准》要求,其中钢结构加强改造方案达到SA防护等级要求,防护能量为400 kJ;植筋加高式改造方案与包封式改造方案均达到SS防护等级要求,防护能量为520 kJ。研究成果对于完善在役旧桥梁护栏设施和提升公路桥梁通行防护能力具有较好的借鉴意义。     

受撞击桥墩的数值仿真分析研究

利用有限元分析软件ANSYS对某桥墩受船只撞击进行仿真模拟,通过计算结果和实测值进行比较,验证了两者之间的一致性,表明了将计算机仿真技术和现场检测相结合的可行性和广阔前景.     

汽车撞击桥墩作用力的比较分析

城市立交的发展在缓解交通拥堵的同时,也增多了汽车撞击桥墩的事故。该文介绍了欧、美和中国桥梁设计规范的相关内容,比较其异同点。并对汽车撞击桥墩过程进行了仿真分析。仿真结果表明:桥墩在中型货车低速碰撞下受到的撞击力基本能满足规范要求,但速度在较高水平时,结果与规范存在一定差距。     

基于风致抖振分析的多跨斜拉桥行人舒适性评价分析

首先,从随机风场模拟方法和抖振风荷载计算两方面介绍了风致抖振分析的基本理论;然后,以南昌市朝阳大桥为工程背景,利用MATLAB自编制程序依据上述随机风场模拟方法建立成桥阶段设计基准风速下标准断面的脉动风速模拟,将抖振惯性力公式计算所得的抖振风荷载施加在主桥模型上,对大桥的行人舒适性作出分析与评价;最后,对南昌市朝阳大桥的人非通道和观景平台提出了行人交通管控措施。     

盾构区间下穿并截除人行天桥部分桥桩的对策

以沈阳地铁2号线工业展览馆站—文体路站区间(以下简称工—文区间)下穿文化路立交桥人行天桥并截除部分桥桩为例,为确保盾构掘进过程中该天桥桥体的安全,通过对桥桩截桩后管片后期承载力、结构变形等特点建立三维数值模型,并进行计算分析后,进一步优化设计方案,同时采取了以下措施:施工前先对人行天桥两端桥墩处采用临时钢托架进行支撑加固;掘进过程中合理优化盾构掘进参数,同时采取同步注浆与二次补强注浆措施,不但避开了立交桥主桥桥桩,同时还避免了采用桩基托换这一高风险、高代价方案。竣工并通车运营后,经过近1年的跟踪监测,桥梁结构稳定,最终变形收敛至稳定值,充分验证了该措施的可行性。     

大客车对行人碰撞事故再现研究

利用数值模型仿真试验,研究再现大客车与行人碰撞事故的方法。并将该方法应用到一次真实交通事故中去,初步验证了该模型和方法的可行性。将行人抛距分析方法引入事故再现分析,并结合仿真结果,建立新的适合该类事故的行人抛距与车速关系模型。     

大跨度人行斜拉桥TMD减振分析

为避免人行桥发生共振,以新金牛(岛型)公园C、D地块人行斜拉桥为例,通过数值仿真和脉动试验得到了人行斜拉桥的一阶自振频率。进一步地,选取人行激励荷载,确定舒适度评价标准。最后,数值分析了原桥的振动响应,并根据原桥动力分析结果设计了调谐质量阻尼器(TMD)减振方案。研究结果表明：本桥端跨的一阶竖弯频率为2.73 Hz,跨中频率为1.51 Hz；安装TMD后,端跨和跨中的加速度峰值符合舒适度标准,TMD减振效果最大可达到60%。     

玄武岩纤维/铝合金层合板低速冲击性能及应用研究

制备一种玄武岩纤维/铝合金层合板复合结构,通过试验和仿真,探讨该复合结构的拉伸、压缩、剪切、弯曲和抗冲击特性。采用连续壳单元模拟纤维层,建立低速冲击仿真模型,从能量吸收、接触力和层合板损伤程度3个方面,研究铺层结构和冲击载荷角度对纤维金属层合板抗冲击性能的影响。最后,将纤维金属层合板应用于发动机罩外板,进行发动机罩静态刚度和行人头部碰撞仿真分析。结果表明,与原发动机罩相比,纤维金属层合板发动机罩的弯曲刚度和扭转刚度均有不同程度提高,行人头部保护性能得到改善。     

车行、人行组合式跨线桥工程设计

在设计城市交叉口跨线桥时,往往需同时考虑人行过街设施,目前采用车、人行桥独立设计为主,存在两桥互相干扰、线位重叠、建筑高度等问题。该文介绍了杭州市已建成总长350m,主跨70m的车、人行组合式跨线桥——东新路绍兴路口跨线桥的设计,该桥创新性地采用轻型悬挂式人行天桥,可为城市跨线桥设计参考借鉴。     

行人激励载荷下大跨径异形天桥抗震支座设计研究

为了解决抗震支座弯矩受到行人不确定激励载荷影响，出现参量获取不全面的现象，导致支座抗震效果不佳这一问题，进行了行人激励载荷下大跨径异形天桥抗震支座设计研究。首先，考虑到行人对桥梁激励的不确定性，设置了多种载荷激励类型，并提出利用区间过程法来描述桥上行人的不确定激励，使用自相关系数函数分析在行人激励载荷作用下的桥梁非随机振动情况；其次，利用有限元软件中的单元构造了抗震支座模型，并对桥梁位移、桥墩弯矩、桩基弯矩进行数值模拟；最后，将支座参量数值模拟结果代入有限元模型中，设计出一种双曲面球抗震支座结构。结果表明，设计的支座在慢跑、快跑情况下纵向弯矩与实际数据之间的最大误差分别为25 k N·m、250 k N·m，横向弯矩与实际数据一致，说明根据数值模拟结果设计的支座能够起到良好减震效果。     

峡谷河流的挂网式人行悬索桥设计

为了降低峡谷河流人行悬索桥的造价,本文提出一种峡谷河流的双曲抛物面空间缆索挂网式人行悬索桥,将双曲抛物面空间缆索网分散锚固于峡谷河流两侧的悬崖陡壁岩石之上,取消桥塔,取消吊索体系,管桁架式桥面加劲梁直接搁置在双曲抛物面空间缆索网之上,节约造价,装配式施工简便。结合某150m跨径峡谷河流人行景观悬索桥,建立Midas有限元分析模型,开展动力模态特性分析研究,验证了双曲抛物面空间缆索挂网式人行悬索桥结构具有良好的抗风稳定性。     

人行桥造型设计艺术与构思

人行桥作为城市重要的人造景观,应力求造型美观、结构新颖、形式多样。结合国内外人行桥的最新发展,从结构设计和桥梁美学的角度出发,阐述了人行桥造型设计的基本原则,分析和探讨了各类人行桥的造型设计艺术与体现,希望能激发工程师们的灵感,创建出更多结构合理、造型美观的人行桥。     

单跨大跨度现浇刚构人行桥舒适度分析

刚构桥是桥梁设计中较为成熟、应用比较广泛的桥型,但一般情况下,大跨度刚构桥以车行桥为主,很少对人行工况下的舒适度进行验算。目前在城市建设中的大跨度人行桥大多采用钢结构或组合结构桥梁,但是在一些特殊的情况下,现浇结构有其不可替代的优势。以单跨50 m刚构桥为例,介绍了单跨大跨度现浇刚构人行桥的舒适度验算方法,为类似工程提供经验参考。