洪水作用下简支梁桥安全性分析研究
洪水灾害仍然是21世纪最主要的自然灾害事件之一，一直都是制约中国国民经济社会发展的关键因素。洪灾属季节性的强烈灾害，伴之洪水的连锁作用加剧了滑坡、泥石流、冲淤及漂浮物的形成，对跨越山川江河的公路与桥梁，带来了极大的危害并造成了巨大损失。为保证道路桥梁的安全畅通，减少洪水灾害带来的威胁，对跨河桥梁进行防洪安全分析尤为重要。 本文是依托具体工程实例，运用FLUENT软件，研究模拟桥梁在洪水作用下的安全性。本文主要通过模拟桥梁在不同的洪水水位高度和水流速度对桥梁安全性的所产生的影响，分析桥墩位移图和等效应力图来研究对桥梁安全性的影响规律。最后又对桥梁在洪水作用下遭遇偶然冲击荷载的撞击进行仿真分析，研究桥梁在最不利工况下的安全性。具体研究内容及结论如下: (1)基于FLUENT软件模拟分析了不同的洪水水位高度对桥梁的安全性产生的影响规律，结果表明:随着水位高度的增加，墩顶最大位移量和最大等效应力值均先增大后减小，在水位高度25m处时，墩顶最大位移量超过规范要求值，此时桥梁有冲毁的风险。 (2)基于FLUENT软件模拟分析了不同的洪水水流速度对桥梁的安全性产生的影响规律，结果显示:桥梁可以承受5年一遇、20年一遇和50年一遇的洪水;当遭遇100年一遇的特大洪水时，桥梁墩顶的位移量已超过规范允许值，极易出现被洪水冲毁现象。 (3)应用LS-DYNA软件模拟分析了偶然冲击荷载对桥梁的安全性影响规律，结果显示:桥梁在5年一遇和20年一遇的洪水速度下，无论遭受任何高度的撞击，桥梁是安全的。桥梁在50年一遇的洪水速度下，当撞击高度小于20m时，桥梁是安全的，当撞击高度大于20m时，桥梁不安全，容易被洪水冲毁。桥梁在遭遇百年一遇的洪水速度下，只要撞击高度大于10m，桥梁就很危险，极易被洪水冲毁。 (4)通过对各危险性的评价，来确定洪水灾害各因素的危险性比重。基于AHP（层次分析法）下，确定各危险性的权重比，得出危险度的计算公式，并划分了洪水灾害的危险性等级。
简支梁桥;安全性;桥墩位移图;等效应力图;洪水作用
辽宁工程技术大学
硕士
桥梁与隧道工程
张彬
2017
中文
U448.217;U441.2
80
2018-12-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）