桥墩撞击过程中的桩土双向耦合动力相互作用及防撞机理研究

水运航道上的船只撞击桥墩事故每年给国家和人民的生命财产造成重大的损失。现有理论及试验研究都局限于桩基础上结构的分析而忽视了桩基础的作用。桩基础对桥墩的动力特性有较大的影响，且撞击过程中存在桩土纵横向耦合的动力相互作用，因而有必要建立桥墩撞击过程中的桩土双向耦合动力相互作用模型并在此基础上开展桥墩的防撞机理研究。.申请者拟在分析桩周土复杂受力条件的基础上，建立非线性动力Winkler双向耦合地基梁模型，通过空心圆柱扭剪试验率定模型参数并研究群桩效率系数。利用室内大比例桥墩模型撞击试验，验证该模型及揭示撞击系统各组成部分间的动力相互作用规律。在桩土双向耦合动力相互作用模型及撞击试验的基础上，发展桥墩撞击问题的数值分析方法，并开发相应的p型有限单元计算程序，以获得桥墩的防撞设计方法并改进蜂窝状加气混凝土吸能器，指导并应用于工程实践。