【摘 要】
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我国地域辽阔,众多江河穿行,桥梁作为连接江河两岸的枢纽,是交通运输线的重要组成部分。我国大部分区域都有冰凌现象,尤以北方高寒地区危害最为严重。每年春季开河时,河冰都
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我国地域辽阔,众多江河穿行,桥梁作为连接江河两岸的枢纽,是交通运输线的重要组成部分。我国大部分区域都有冰凌现象,尤以北方高寒地区危害最为严重。每年春季开河时,河冰都会对桥梁造成不同程度的损坏。为防止河冰带来的危害,确保流冰区域桥梁结构的安全,有必要对河冰与桥墩的相互作用进行研究。本文首先总结了河冰与结构物相互作用的研究现状,介绍了河冰对桥墩撞击作用的有限元计算理论,并应用该理论,借助软件LS-DYNA建立了河冰撞击桥墩的有限元模型。然后计算分析了冰排特性、破冰体形状以及冰排撞击位置等因素对河冰撞击柔性高墩作用的影响,结果表明：冰强度和冰排厚度对撞击作用有显著影响；冰排流速对撞击作用影响不大；破冰棱体的平面夹角越大,冰排撞击桥墩时的流冰撞击力和墩顶位移越大；冰排撞击位置对流冰撞击力没有明显影响,但对墩顶位移影响显著。最后设计了一种能够适应水位变化的浮箱式防冰撞装置,并对其防撞性能进行了研究。结果表明：该浮箱式防冰撞装置不仅能显著降低冰排对桥墩的撞击力,而且对减小墩顶位移也有较好的效果,可考虑作为柔性高墩的流冰防撞装置。
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