桥梁下部结构抗撞性能分析与防撞措施研究
发布时间：2021-02-09 11:54
随着河流通航船舶的吨位加大、流量增大、速度变快,船与桥的矛盾日益激化,防撞设施的作用就极为重要。防撞设施可有效降低撞击力,减轻船舶撞击对桥墩结构及耐久性的破坏。本文针对铜陵长江大桥主3#墩,进行了船撞桥的动态响应分析与防撞设施设计方案研究。主要研究内容如下:（1）归纳总结现有的船桥碰撞的相关理论及船撞力计算方法,分析比较目前世界上关于碰撞力的规范规定以及计算撞击力的经验公式,并基于本桥分析了在四种吨位、四种速度下的撞击力变化;（2）归纳LS-DYNA软件的相关计算理论,研究和讨论船舶撞击桥梁数值模拟仿真中所涉及的关键点及假定,并进行了材料模型比选;建立基础仿真模型,研究撞击速度、船舶吨位等因素对碰撞过程的影响,计算出每种工况下的最大撞击力,与经验公式结果作对比,并通过1stOpt软件进行了撞击力计算公式的拟合,可为工程实践提供一个参考;（3）进行碰撞过程的参数化拓展分析,探讨船艏刚度（船艏形状、钢板厚度）、承台结构形式及撞击角度对船撞桥撞击力的影响;（4）归纳总结现有桥梁防撞措施的工作原理及其特点,进行本桥的防撞设施设计方案研究;建立有防撞设施的仿真模型,分析了其防撞效果以及桥墩的安全...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：109 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
船撞桥事故平均事故率
第一章绪论3图1-2所示。1993年，美国的卡诺特（Carot）铁路大桥被因大雾天气迷失视野而错误驶入辅航道的船队直接撞击，桥梁横向位移较大[7]。紧随其后，一列火车高速驶过，卡诺特铁路大桥顷刻坍塌，列车脱离原轨道，造成47人死亡，如图1-3所示。图1-2阳光大桥船撞事故图1-3卡诺特桥船撞事故2002年5月，美国俄克拉荷马州的阿肯色河公路桥被一艘因船长疾病突发、失去控制的货轮直接撞击，桥梁倒塌，9辆正在桥上行驶的汽车坠入阿肯色河中，造成17人死亡，如图1-4所示。2007年11月，美国加利福尼亚州的旧金山大桥被货轮撞击，桥梁虽没有倒塌，但是船舶因此损坏，22万升重油泄露于海上，造成严重的经济损失和环境污染。图1-4阿肯色河桥船撞事故图1-5EggnerFerry大桥船撞事故2012年1月，美国肯塔基州的EggnerFerry大桥被一艘满载货轮不慎撞击，造成桥梁倒塌，船舶损坏等重大损失，如图1-5所示。1.2.2国内船撞桥事故据资料显示，我国长江上最早建设的武汉长江大桥和南京长江大桥分别被撞70余次和30余次，国内其他桥梁也或多或少的发生过船舶撞击事故。2007年6月，广东佛山市的九江大桥被运沙船撞击桥墩，桥墩当场被撞断，致使约140米长的桥面直接脱落掉入江中，交通中断，4辆汽车坠江，2人受伤，9人失踪，如图1-6所示。2009年11月，浙江舟山金塘大桥被一艘3000吨的韩国籍“马克轮”货船正面撞上，未对大桥结构造成严重影响，船上12名船员全部获救。但上一年即2008年3月，金塘大桥被台州籍货船“勤丰128”号撞上，桥面塌落，4人死亡，如图1-7所示[8]。
第一章绪论3图1-2所示。1993年，美国的卡诺特（Carot）铁路大桥被因大雾天气迷失视野而错误驶入辅航道的船队直接撞击，桥梁横向位移较大[7]。紧随其后，一列火车高速驶过，卡诺特铁路大桥顷刻坍塌，列车脱离原轨道，造成47人死亡，如图1-3所示。图1-2阳光大桥船撞事故图1-3卡诺特桥船撞事故2002年5月，美国俄克拉荷马州的阿肯色河公路桥被一艘因船长疾病突发、失去控制的货轮直接撞击，桥梁倒塌，9辆正在桥上行驶的汽车坠入阿肯色河中，造成17人死亡，如图1-4所示。2007年11月，美国加利福尼亚州的旧金山大桥被货轮撞击，桥梁虽没有倒塌，但是船舶因此损坏，22万升重油泄露于海上，造成严重的经济损失和环境污染。图1-4阿肯色河桥船撞事故图1-5EggnerFerry大桥船撞事故2012年1月，美国肯塔基州的EggnerFerry大桥被一艘满载货轮不慎撞击，造成桥梁倒塌，船舶损坏等重大损失，如图1-5所示。1.2.2国内船撞桥事故据资料显示，我国长江上最早建设的武汉长江大桥和南京长江大桥分别被撞70余次和30余次，国内其他桥梁也或多或少的发生过船舶撞击事故。2007年6月，广东佛山市的九江大桥被运沙船撞击桥墩，桥墩当场被撞断，致使约140米长的桥面直接脱落掉入江中，交通中断，4辆汽车坠江，2人受伤，9人失踪，如图1-6所示。2009年11月，浙江舟山金塘大桥被一艘3000吨的韩国籍“马克轮”货船正面撞上，未对大桥结构造成严重影响，船上12名船员全部获救。但上一年即2008年3月，金塘大桥被台州籍货船“勤丰128”号撞上，桥面塌落，4人死亡，如图1-7所示[8]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]乐清湾大桥大体积防撞钢套箱围堰拼装及整体下放施工技术[J]. 邱兴友,王东伟,王显臣,张盼. 公路. 2016(08)
[2]乌龙江大桥船撞力及复合材料防撞系统研究[J]. 冒一锋,刘伟庆,方海,周叮,韩娟. 公路工程. 2015(04)
[3]润扬长江公路大桥船撞数值模拟与复合材料防撞系统设计[J]. 刘伟庆,方海,祝露,庄勇,周叮. 玻璃钢/复合材料. 2014(12)
[4]马鞍山长江公路大桥防船撞设施的结构设计与数值模拟[J]. 朱福春,殷永高,方海. 工程与建设. 2014(05)
[5]船撞桥墩现场试验的调研和设计[J]. 陈国虞,杨黎明,刘军,郑丹. 广东造船. 2012(02)
[6]船撞桥墩模型实验及分析[J]. 唐长刚,王敏,杨黎明. 力学季刊. 2010(04)
[7]桥梁遭受船舶撞击的有限元仿真分析[J]. 阙水杰,张南,樊文才. 交通信息与安全. 2010(01)
[8]桥梁防撞研究技术与方法[J]. 姜金辉,金允龙,潘溜溜,梁文娟. 上海船舶运输科学研究所学报. 2008(01)
[9]船桥碰撞动力学过程的非线性数值模拟[J]. 何勇,金伟良,张爱晖,吴剑国. 浙江大学学报(工学版). 2008(06)
[10]桥墩抗船撞击性能研究[J]. 何振星,余澎,姚小虎,树学锋,韩强. 广东公路交通. 2007(04)
博士论文
[1]爆炸冲击荷载作用下钢骨混凝土柱性能研究[D]. 孙建运.同济大学 2006
硕士论文
[1]转筒式防撞设施防船撞性能研究[D]. 陈巍.重庆交通大学 2018
[2]船—岸基船舶机舱数据监测与传输模拟系统的研究[D]. 唐盖盖.江苏科技大学 2018
[3]船撞桥墩作用的有限元数值仿真及碰撞特性研究[D]. 周刘茜.西南交通大学 2018
[4]船水冰耦合技术及船冰碰撞模型试验研究[D]. 刘海冬.江苏科技大学 2018
[5]基于刚度匹配的桥梁防撞设施设计方法研究[D]. 郑植.重庆交通大学 2017
[6]考虑船撞作用及桥墩损伤的车桥耦合动力分析[D]. 张扬.北京交通大学 2016
[7]船桥碰撞中流固耦合和桩土联合作用影响的研究[D]. 徐小剑.重庆交通大学 2013
[8]基于耐撞性的船桥碰撞防护装置的结构优化研究[D]. 王栋梁.武汉理工大学 2013
[9]船只与桥墩碰撞的数值分析与研究[D]. 李伟强.重庆交通大学 2012
本文编号：3025587
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：109 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
船撞桥事故平均事故率
第一章绪论3图1-2所示。1993年，美国的卡诺特（Carot）铁路大桥被因大雾天气迷失视野而错误驶入辅航道的船队直接撞击，桥梁横向位移较大[7]。紧随其后，一列火车高速驶过，卡诺特铁路大桥顷刻坍塌，列车脱离原轨道，造成47人死亡，如图1-3所示。图1-2阳光大桥船撞事故图1-3卡诺特桥船撞事故2002年5月，美国俄克拉荷马州的阿肯色河公路桥被一艘因船长疾病突发、失去控制的货轮直接撞击，桥梁倒塌，9辆正在桥上行驶的汽车坠入阿肯色河中，造成17人死亡，如图1-4所示。2007年11月，美国加利福尼亚州的旧金山大桥被货轮撞击，桥梁虽没有倒塌，但是船舶因此损坏，22万升重油泄露于海上，造成严重的经济损失和环境污染。图1-4阿肯色河桥船撞事故图1-5EggnerFerry大桥船撞事故2012年1月，美国肯塔基州的EggnerFerry大桥被一艘满载货轮不慎撞击，造成桥梁倒塌，船舶损坏等重大损失，如图1-5所示。1.2.2国内船撞桥事故据资料显示，我国长江上最早建设的武汉长江大桥和南京长江大桥分别被撞70余次和30余次，国内其他桥梁也或多或少的发生过船舶撞击事故。2007年6月，广东佛山市的九江大桥被运沙船撞击桥墩，桥墩当场被撞断，致使约140米长的桥面直接脱落掉入江中，交通中断，4辆汽车坠江，2人受伤，9人失踪，如图1-6所示。2009年11月，浙江舟山金塘大桥被一艘3000吨的韩国籍“马克轮”货船正面撞上，未对大桥结构造成严重影响，船上12名船员全部获救。但上一年即2008年3月，金塘大桥被台州籍货船“勤丰128”号撞上，桥面塌落，4人死亡，如图1-7所示[8]。
第一章绪论3图1-2所示。1993年，美国的卡诺特（Carot）铁路大桥被因大雾天气迷失视野而错误驶入辅航道的船队直接撞击，桥梁横向位移较大[7]。紧随其后，一列火车高速驶过，卡诺特铁路大桥顷刻坍塌，列车脱离原轨道，造成47人死亡，如图1-3所示。图1-2阳光大桥船撞事故图1-3卡诺特桥船撞事故2002年5月，美国俄克拉荷马州的阿肯色河公路桥被一艘因船长疾病突发、失去控制的货轮直接撞击，桥梁倒塌，9辆正在桥上行驶的汽车坠入阿肯色河中，造成17人死亡，如图1-4所示。2007年11月，美国加利福尼亚州的旧金山大桥被货轮撞击，桥梁虽没有倒塌，但是船舶因此损坏，22万升重油泄露于海上，造成严重的经济损失和环境污染。图1-4阿肯色河桥船撞事故图1-5EggnerFerry大桥船撞事故2012年1月，美国肯塔基州的EggnerFerry大桥被一艘满载货轮不慎撞击，造成桥梁倒塌，船舶损坏等重大损失，如图1-5所示。1.2.2国内船撞桥事故据资料显示，我国长江上最早建设的武汉长江大桥和南京长江大桥分别被撞70余次和30余次，国内其他桥梁也或多或少的发生过船舶撞击事故。2007年6月，广东佛山市的九江大桥被运沙船撞击桥墩，桥墩当场被撞断，致使约140米长的桥面直接脱落掉入江中，交通中断，4辆汽车坠江，2人受伤，9人失踪，如图1-6所示。2009年11月，浙江舟山金塘大桥被一艘3000吨的韩国籍“马克轮”货船正面撞上，未对大桥结构造成严重影响，船上12名船员全部获救。但上一年即2008年3月，金塘大桥被台州籍货船“勤丰128”号撞上，桥面塌落，4人死亡，如图1-7所示[8]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]乐清湾大桥大体积防撞钢套箱围堰拼装及整体下放施工技术[J]. 邱兴友,王东伟,王显臣,张盼. 公路. 2016(08)
[2]乌龙江大桥船撞力及复合材料防撞系统研究[J]. 冒一锋,刘伟庆,方海,周叮,韩娟. 公路工程. 2015(04)
[3]润扬长江公路大桥船撞数值模拟与复合材料防撞系统设计[J]. 刘伟庆,方海,祝露,庄勇,周叮. 玻璃钢/复合材料. 2014(12)
[4]马鞍山长江公路大桥防船撞设施的结构设计与数值模拟[J]. 朱福春,殷永高,方海. 工程与建设. 2014(05)
[5]船撞桥墩现场试验的调研和设计[J]. 陈国虞,杨黎明,刘军,郑丹. 广东造船. 2012(02)
[6]船撞桥墩模型实验及分析[J]. 唐长刚,王敏,杨黎明. 力学季刊. 2010(04)
[7]桥梁遭受船舶撞击的有限元仿真分析[J]. 阙水杰,张南,樊文才. 交通信息与安全. 2010(01)
[8]桥梁防撞研究技术与方法[J]. 姜金辉,金允龙,潘溜溜,梁文娟. 上海船舶运输科学研究所学报. 2008(01)
[9]船桥碰撞动力学过程的非线性数值模拟[J]. 何勇,金伟良,张爱晖,吴剑国. 浙江大学学报(工学版). 2008(06)
[10]桥墩抗船撞击性能研究[J]. 何振星,余澎,姚小虎,树学锋,韩强. 广东公路交通. 2007(04)
博士论文
[1]爆炸冲击荷载作用下钢骨混凝土柱性能研究[D]. 孙建运.同济大学 2006
硕士论文
[1]转筒式防撞设施防船撞性能研究[D]. 陈巍.重庆交通大学 2018
[2]船—岸基船舶机舱数据监测与传输模拟系统的研究[D]. 唐盖盖.江苏科技大学 2018
[3]船撞桥墩作用的有限元数值仿真及碰撞特性研究[D]. 周刘茜.西南交通大学 2018
[4]船水冰耦合技术及船冰碰撞模型试验研究[D]. 刘海冬.江苏科技大学 2018
[5]基于刚度匹配的桥梁防撞设施设计方法研究[D]. 郑植.重庆交通大学 2017
[6]考虑船撞作用及桥墩损伤的车桥耦合动力分析[D]. 张扬.北京交通大学 2016
[7]船桥碰撞中流固耦合和桩土联合作用影响的研究[D]. 徐小剑.重庆交通大学 2013
[8]基于耐撞性的船桥碰撞防护装置的结构优化研究[D]. 王栋梁.武汉理工大学 2013
[9]船只与桥墩碰撞的数值分析与研究[D]. 李伟强.重庆交通大学 2012
本文编号：3025587
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3025587.html
