船舶撞击场景下的桥梁防撞结构设计及性能研究

发布时间：2021-10-24 13:34

　　我国的海陆运输交通系统正处在一个高速发展的时期,伴随而至的是越来越多的跨江跨海大桥的建设。这些桥梁在改良交通运输的同时,无形之中也成为了船舶通航的障碍物。近年来,船舶撞击桥梁而引发的恶性事故在全世界都常有发生,这样的事故往往会导致巨大的经济损失、人员伤亡和严重的社会后果。因此,船舶与桥梁的碰撞问题的相关研究受到了世界各国专家与学者的普遍关注和探讨,桥梁防撞设施就在此背景下应运而生。本文首先根据桥梁航区的基本情况分析了桥梁船撞风险及可能存在的危险情况,计算了桥墩自身的抗撞力,并采用了经验公式和数值方法计算了船舶撞击力,根据防撞需求设计了固定式防撞结构。在此基础上考虑了不同的撞击场景,采用非线性有限元法计算了船舶撞击防撞护舷的过程,分析了防撞结构的失效机理和吸能效果,对船桥碰撞的过程进行了数值仿真分析,给桥梁防撞结构设计提供了有益参考。本文进行的工作主要如下:（一）根据桥梁、水文、通航船舶的基础资料,确定了代表船型和船舶撞击速度;分析了桥梁船撞可达性,确定可能的碰撞场景。（二）在此基础上建立了桥梁和代表船型的有限元模型,并采用数值方法模拟了船舶撞击桥梁的动态过程获得船舶撞击力。采用不同经验... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

05例吊桥的垮塌原因

图 1-2 177 例钢桥的垮塌原因在桥梁的设计建造过程中的抗撞性能校核，通常采用规范中桥梁的撞击力。但经验公式往往只针对某类船舶或者只考虑，实际上航道上通行的船舶类型及吨位上的分布非常广泛，尺寸也有许多不同，导致经验公式的计算产生巨大误差。所事故的发生，提高桥梁或防撞设施建造过程中的抗撞力计算采用有限元模拟的方法，对船桥碰撞进行更细致的动力学分碰撞事故桥 月 21 日上午 7 时，一艘载运 300 吨重甲苯的油轮与浙江龙岗。顷刻间，三段桥面因垮塌坠入江中，主河道的两个桥墩消

图 1-3 九江长江大桥发生船撞事故碰撞事故桥[6]桥船舶碰撞事故可以说是世界上最大的船舶碰撞 9 日 7:30 左右。在佛罗里达州，一艘空的 3.5 头。主墩下 4 根桩全部破坏，导致南跨和中跨倒多辆汽车掉进了 46 米深的水中。35 人在事故中达 2.5 亿美元。通过调查，得出船舶与桥梁发生能见度低、风速过大和船长判断失误，导致船舶河公路桥，在俄罗斯圣彼得堡涅瓦河上，一艘满载燃油的燃油从货船上流入涅瓦河。燃料泄漏对当地环境是机械故障，导致船舶与桥梁相撞。

【参考文献】：
期刊论文
[1]桥墩复合材料防车撞结构碰撞性能试验研究[J]. 潘晋,方涵,吴亚锋,许明财.  华中科技大学学报(自然科学版). 2018(10)
[2]船桥碰撞过程引发的冲击动力学论题[J]. 王礼立,陈国虞,杨黎明.  振动与冲击. 2015(03)
[3]散货船与桥墩碰撞力的经验公式与数值模拟对比研究[J]. 潘晋,姜伟,许明财.  振动与冲击. 2012(19)
[4]混凝土弹塑性损伤帽盖模型参数确定研究[J]. 姜华,贺拴海,王君杰.  振动与冲击. 2012(15)
[5]钢筋混凝土梁桥船舶撞击连续倒塌数值模拟[J]. 姜华,王君杰,贺拴海.  振动与冲击. 2012(10)
[6]浅谈舵效[J]. 符谷江.  中国水运(下半月). 2012(04)
[7]桥梁防撞设施物理模型试验[J]. 高家镛,张甫杰,马雪泉.  上海船舶运输科学研究所学报. 2011(01)
[8]江津中渡长江大桥船桥碰撞力的计算和分析[J]. 文岑,赵海艳,张艳芝.  重庆交通大学学报(自然科学版). 2010(06)
[9]桥梁—船舶碰撞力计算方法研究[J]. 冯玮.  中国水运(下半月). 2010(04)
[10]航道桥梁简介及基础防撞设防[J]. 曹聪慧,王君杰,卜令涛.  山西建筑. 2010(03)

博士论文
[1]桥梁船撞安全评估[D]. 耿波.同济大学 2007

硕士论文
[1]桥梁防撞设施的非线性分析[D]. 蒋汪萍.武汉理工大学 2009



本文编号：3455375