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船舶撞击桥墩的力学模型和横向瞬态响应

罗旗帜  黄志斌  
【摘要】:基于Timoshenko梁理论,建立船舶撞击桥墩的动力学模型,并对横向瞬态响应进行研究。桥梁基础结构和上部结构对桥墩的弹性约束分别采用抗推弹簧和抗扭弹簧来模拟,考虑上部结构对桥墩轴向压力的影响,同时基于能量泛函变分原理导出桥墩的横向振动方程。采用Laplace正变换和Crump逆变换,求解动力控制微分方程,获得桥墩时域内各种瞬态动力响应。采用有限元法进行分析,并将结果与本文方法及我国铁路规范的结果进行比较。结果表明:在弹性工作范围内,本文方法与有限元法的结果吻合较好,但与规范值相差较大。研究不同撞击位置、边界条件和上部结构轴向压力对其动力响应的影响,得出一些有益的结论。

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