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题名水介质中碎冰-桥墩碰撞动态响应研究
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作者
贡力
崔越
董洲全
杜云飞
贾治元
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机构
兰州交通大学
甘肃民族师范学院
中国水利水电第三工程局有限公司
天津大学水利工程智能建设与运维全国重点实验室
甘肃省水利水电勘察设计院有限责任公司
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出处
《铁道工程学报》
北大核心
2025年第7期43-49,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(51969011)
甘肃省科技计划资助项目(20JR10RA274,21JR7RA301,20JR2RA002)
甘肃省黄河水环境重点实验室开放基金资助项目(21YRWEK003)。
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文摘
研究目的:铁路桥桥墩在冬季流冰期经常遭受碎冰群的撞击,撞击产生的耦合力会造成桥墩发生不同程度的损坏。为了研究极端条件下碎冰对铁路桥桥墩的碰撞问题,基于显式动力分析软件,运用任意拉格朗日欧拉(ALE)方法建立水介质中碎冰撞击桥墩的三维流固耦合数值模型,研究在不同流速和不同碎冰分布密度工况下的碎冰-桥墩碰撞动态响应规律。研究结论:(1)碎冰对桥墩的最大撞击力与碎冰速度呈现出近似线性关系;(2)碎冰对桥墩的最大撞击力与碎冰分布密度呈现出近似的二次函数关系,其中60%分布密度撞击力影响结果较为明显;(3)撞击力时程曲线在不同时刻有不同的峰值,并出现多峰值、峰值间隔时间密集及最大峰值不是第一次撞击峰值的现象;(4)速度较大、分布密度在55%附近时碎冰对桥墩的撞击影响较大,且最大撞击力为后续冰挤压撞击产生;(5)碎冰密度较大时,后续碎冰的撞击力峰值分布更为密集,挤压力增大;(6)本研究成果可为极端条件下铁路桥梁工程安全运营提供理论参考和技术支撑。
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关键词
数值模拟
碎冰
极端条件
桥墩防撞体
撞击影响
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Keywords
numerical simulation
trash ice
extreme conditions
bridge pier bumper
impact effects
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分类号
TV671
[水利工程—水利水电工程]
TV662.2
[水利工程—水利水电工程]
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