交通部西部交通建设科技项目(200731882234)
- 作品数：10 被引量：55H指数：6
- 相关作者：王君杰孟德巍卜令涛宋彦臣欧碧峰更多>>
- 相关机构：同济大学长安大学中国人民大学更多>>
- 发文基金：交通部西部交通建设科技项目交通部行业联合科技攻关计划项目国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：交通运输工程建筑科学理学一般工业技术更多>>
- 船舶与桥墩撞击力-撞深关系概率模型被引量：10
- 2014年
- 为考虑船桥碰撞过程中荷载的随机性,进行了轮船撞击刚性墙的模拟计算。考虑到船舶结构的多样性,建立了9艘不同吨位和尺寸轮船的有限元模型,并以9种不同的速度撞击刚性墙,得到了81条船撞击力-撞深过程样本曲线。将样本曲线量纲一化,并采用21个离散点近似表示每条量纲一化曲线,在各离散点处对量纲一化撞击力进行了统计分析。通过对概率密度函数进行限界修正,建立了撞击力-撞深过程的概率统计模型,最后在统计意义上对概率模型的参数取值进行了讨论。研究结果表明:在各撞深处的量纲一化撞击力近似服从正态分布;限界修正方法消除了随机变量在数学意义与物理意义上的矛盾,提高了模型的适用性;所建立的概率模型在统计意义上与数值模拟获得的样本吻合良好。
- 王君杰宋彦臣卜令涛
- 关键词：桥梁工程数值模拟
- 船撞设计冲击谱研究被引量：7
- 2014年
- 针对桥梁船撞设计规范中所用等效静力法忽略船桥碰撞动力本质及有限元数值模拟方法要求高、计算量大等缺点,借鉴地震反应谱概念提出船撞设计冲击谱方法。用有限元模拟不同吨位船舶在不同速度下撞击刚性墙,获得81条撞击力时程。计算不同周期、不同阻尼比单自由度体系在撞击力时程作用下位移放大系数。通过寻找位移放大系数统计规律,给出用于桥梁船撞工程设计冲击谱及具体使用步骤。
- 王君杰喻志然
- 关键词：船桥碰撞
- 深水高桩嵌岩桥墩抗撞能力分析被引量：2
- 2011年
- 以2007年6月15日广东九江大桥船撞倒塌事故中被撞深水高桩嵌岩桥墩为研究对象,采用更新拉格朗日列式考虑结构几何非线性,Hognestad模型和Mander模型分别模拟无约束和受约束混凝土,理想弹塑性模型模拟钢筋作用;考虑桩基和周围介质的非线性作用,采用P-Y、T-Z和Q-Z弹簧模拟计算了单个高桩桥墩的抗撞能力,揭示了桩顶与承台结合处截面为深水高桩桥墩的薄弱环节。在此基础上,分析了桩基直径、河床冲刷与淤积程度、桩基倾斜角度、桩身配筋率、水下砂土内摩擦角对深水高桩桥墩抗撞能力的影响。
- 王君杰姜华
- 关键词：数值计算分析
- 船艏正撞刚性墙力—撞深关系的简化公式研究被引量：9
- 2011年
- 面向工程应用,基于船艏正撞刚性墙的有限元碰撞计算,提出了撞击力—船艏撞深关系的基本简化公式,以应用于船撞桥的质量-弹簧体系简化动力分析模型的有限元计算。使用LS-DYNA软件,通过3000~50000 DWT（dead weight tonnage,载重吨）范围内4艘典型船舶的有限元碰撞分析,得到了船舶在1.0~5.0 m/s冲击速度范围内,与刚性墙面正撞的撞击力—撞深样本曲线。根据对样本曲线的观察,提出了一种基本的撞击力—撞深关系的简化数学公式,并统计得到了公式中各参数的表达式。船桥碰撞实际工况的有限元计算对比表明,提出的简化公式可以满足船桥碰撞简化动力分析的需要。
- 孟德巍王君杰
- 关键词：船桥碰撞
- 钢箱计算失效应变的冲击试验被引量：1
- 2014年
- 为研究船桥碰撞有限元分析中钢板的网格尺寸与钢材计算失效应变之间的关系,进行了3个钢箱模型的落锤冲击试验。采用LS-DYNA软件对试验模型进行了有限元建模和碰撞计算,并与试验结果进行了对比。定义了一个相关系数来反映试验结果与计算结果之间的相关性,并据此定义了与网格尺寸相关的计算失效应变合理取值区间。研究结果表明:为得到合理精度的计算结果,钢板的计算失效应变的取值应随钢板网格尺寸变化,使用大的网格尺寸时应采用小的失效应变,使用小的网格尺寸时应采用大的失效应变;将计算失效应变合理取值区间与自适应网格剖分技术结合,可以在保证计算精度的同时,提高计算效率。
- 王君杰李军孟德巍
- 关键词：钢箱
- 轮船艏部正撞刚性墙面的基本冲击荷载模型被引量：11
- 2010年
- 建立了3000DWT-50000DWT范围内的四艘代表轮船的碰撞有限元模型,采用LS-DYNA软件计算了船舶在1.0m/s-5.0m/s冲击速度范围内的与刚性墙面的碰撞力时间过程样本。根据对碰撞力时间过程样本曲线的观察和面向工程设计的需要,提出了三种轮船艏部正撞刚性墙面的基本冲击荷载模型,即半波正玄荷载模型、修正的半波正玄荷载模型和分段荷载模型。碰撞时间过程的样本计算表明,碰撞力过程总的持续时间以及碰撞过程的冲量与冲击速度具有很好的简单关系,离散性很小。根据冲量相等的基本原则,提出了冲击荷载模型参数的确定方法,通过对四艘代表船舶计算结果的回归分析,得到了模型参数的统计回归关系。以轮船艏部正撞刚性墙面的基本冲击荷载模型可建立桥梁船撞动力设计方法,以替代目前的桥梁船撞等效静力设计方法。
- 王君杰孟德巍欧碧峰
- 关键词：船舶碰撞桥梁冲击荷载
- 有限域随机变量限界概率分布函数模型
- 2014年
- 针对随机变量正态分布函数等的理想化情况,提出了限界修正的方法,并给出了线性函数修正和二次函数修正两种具体的修正结果。以美国AASHTO桥梁船撞设计指南中船舶碰撞概率的计算方法为例,说明了限界修正在工程领域中的重要性。
- 邹毅王君杰
- 关键词：概率密度函数有限域
- 建立桥梁船撞动力设计理论与方法的建议
- 桥梁船撞作用是一个动力冲击问题,但目前在国际范围内的相关设计规范中均将其简化为静力问题处理。这种静力处理方法在理论方面和设计结果的合理性方面都存在较大缺陷。特别是对于在我国广泛采用的高桩承合基础形式的桥梁,按静力理论进行...
- 王君杰范立础
- 关键词：静力
- 文献传递
- 桥墩船撞力时间过程概率模型被引量：10
- 2014年
- 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。
- 王君杰宋彦臣卜令涛
- 关键词：桥梁工程桥墩
- 船桥碰撞简化动力分析方法:简化动力模型被引量：21
- 2011年
- 为促进碰撞有限元分析技术在桥梁设计工程中的应用,提出2种可用于船桥碰撞动力分析和进行船桥碰撞动力设计的简化力学模型,即简化强迫振动模型和简化碰撞模型.基于碰撞数值模拟技术获得这2种模型中简化冲击力和简化船首非线性接触刚度.建议3种简化冲击力的数学模型,即简化的半波正弦载荷、修正半波正弦载荷及多段线载荷.建立3 000 DWT,5 000 DWT,10 000 DWT和50 000 DWT散货船的碰撞数值模拟的计算模型,进行不同初始冲击速度下与刚性墙的碰撞计算,根据冲量相等的原则针对上述船舶分别计算得到简化动力载荷模型和简化非线性接触刚度模型中的参数.
- 王君杰卜令涛孟德巍
- 关键词：船桥碰撞
