新型GFRP防船撞浮箱试设计研究
发布时间：2020-08-07 08:07
【摘要】：随着我国经济发展步伐的加快,交通行业得到了飞速发展,大量高技术、高投入、大跨径的跨江、跨海桥梁已经投入使用或者正在修建,我国已经成为世界上最大的公路桥梁国家。与此同时,通航的船舶数量、船舶的载重,都在随着船舶运输的发展而逐渐变得越来越大,造成了船桥相撞的概率在逐渐增大,大型船舶撞击桥墩而导致桥梁垮塌会造成产生巨大的人员伤亡及经济损失,对船桥碰撞装置的研究这方面,近年来在国内得到巨大发展。在查阅了大量资料的基础上,根据某桥情况,先以课题组研究的浮箱做参考,试设计一个用于基础研究的浮箱,进行浮箱构造的基础研究,对浮箱箱壁斜边倾角、浮箱边箱消能筒排数、浮箱前箱消能筒排数、浮箱消能筒筒径、浮箱消能筒厚度进行对比分析,从这五个方面着手,先应用Hypermesh进行前处理,再运用LS-DYNA进行数值模拟分析,分析了这几类不同情况浮箱的差异。以下分别从能量、受力、桥墩受到的撞击力这三个方面去做对比研究。能量方面分析了系统的能量,桥墩、浮箱、船舶这三个部件的能量;受力方面分析了船头最大等效应力、浮箱箱壳和柱壳第一主应力最大值和第三主应力最小值。最终在对比各工况的耗能情况。得到以下结论:(1)浮箱箱壳斜边倾角对于耗能的影响不大;(2)浮箱边箱消能筒排数在不考虑船舶侧撞、未计算浮箱材料破坏的时候,对浮箱耗能是几乎没有影响的;(3)前箱一号箱的消能筒排数对浮箱耗能影响是很大的,随着排数增加,浮箱耗能也在增加,但增加到一定数目后,再增加消能筒排数,耗能增加并不明显;(4)消能筒的筒径的大小影响着浮箱耗能,以0.8m、1m、1.6m、2m、2.4m五种筒径做了对比之后,发现1.6m筒径的消能筒,耗能效果最佳;(5)消能筒筒径在确定为1.6m后,6mm的筒厚对于1.6m筒径的柱壳,耗能效果最理想;(6)根据上述结论,试设计的万吨级浮箱箱壳斜边倾角为45度,前箱消能筒排数为12排,消能筒外筒径为1.6m,柱壳厚度为6mm,此浮箱在一万吨船舶以4m/s无偏角撞击下,船撞力为11.7MN,耗能达到50.8%。
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U443.26
【图文】：
船舶飞速至 2万延速的得越撞击大的这类来的劳或现今舶撞这两舶的通航空速发展，大量2016 年底我延米，已经的发展着，通越来越大。这击，一般的结的撞击力而类型的船桥根据有关的桥梁垮塌或腐蚀等。今世界上很撞击而产生两张近年来空间被缩小。量高技术、高我国公路桥成为世界上通航的船舶这也就造成结果就是桥而被破坏，从桥相撞事故近关文献[2]通过塌原因主要为在这几个主很多国家根据生重大事故是来损失严重的现今，随着高投入、大跨桥梁总和达到上最大的公舶数量、船舶成了，船桥相桥墩被撞毁从而沉没水底近年来发生过对世界各地为：洪水、地主要原因之据他们的调是无法避免的船桥撞击着我国经济跨径的跨江到了 80.53 万公路桥梁国家舶的载重，相撞的概率或者是桥墩底，这会造成生的频率越来地不同结构地震、风载之中，船舶撞调查资料，表免的。根据相击事故发生次济发展步伐江桥梁已经投万座，公路家[1]。与此同都在随着船率在逐渐增大墩被严重破成产生巨大来越高，损构形式的大桥载、设计或施撞击又属于表示不论通航相关资料统计次数的统计的加快，交投入使用或路桥梁总里程同时，船舶船舶运输的大，大型船坏，同时，大的人员伤亡损失也越来越桥垮塌原因施工不当、于一个比较大航孔怎么布计[3]得出了计图。交通行业得到或者正在修建程达到 419舶运输业也在的发展而逐渐船舶与桥墩发船舶也随着亡及经济损越大。因的统计，得船舶撞击、大的破坏因布置，桥梁和图 1-1 与图到了建，96.97在快渐变发生着巨损失。得出?
船舶飞速至 2万延速的得越撞击大的这类来的劳或现今舶撞这两舶的通航空速发展，大量2016 年底我延米，已经的发展着，通越来越大。这击，一般的结的撞击力而类型的船桥根据有关的桥梁垮塌或腐蚀等。今世界上很撞击而产生两张近年来空间被缩小。量高技术、高我国公路桥成为世界上通航的船舶这也就造成结果就是桥而被破坏，从桥相撞事故近关文献[2]通过塌原因主要为在这几个主很多国家根据生重大事故是来损失严重的现今，随着高投入、大跨桥梁总和达到上最大的公舶数量、船舶成了，船桥相桥墩被撞毁从而沉没水底近年来发生过对世界各地为：洪水、地主要原因之据他们的调是无法避免的船桥撞击着我国经济跨径的跨江到了 80.53 万公路桥梁国家舶的载重，相撞的概率或者是桥墩底，这会造成生的频率越来地不同结构地震、风载之中，船舶撞调查资料，表免的。根据相击事故发生次济发展步伐江桥梁已经投万座，公路家[1]。与此同都在随着船率在逐渐增大墩被严重破成产生巨大来越高，损构形式的大桥载、设计或施撞击又属于表示不论通航相关资料统计次数的统计的加快，交投入使用或路桥梁总里程同时，船舶船舶运输的大，大型船坏，同时，大的人员伤亡损失也越来越桥垮塌原因施工不当、于一个比较大航孔怎么布计[3]得出了计图。交通行业得到或者正在修建程达到 419舶运输业也在的发展而逐渐船舶与桥墩发船舶也随着亡及经济损越大。因的统计，得船舶撞击、大的破坏因布置，桥梁和图 1-1 与图到了建，96.97在快渐变发生着巨损失。得出?
当时向了引发跟着工员万人来说大桥了距体对船舶桥面与图在中国也时，有四辆了它的 23 号发的结果就着桥面一起员在落入水人民币。在说是合适的桥时，由于此距离主通航对于净空高舶桅杆与该面整个都砸图 1-5 分别为也有这样“大汽车正在九号墩，引起就是，桥面也起落入了江中水中之后，付2008 年 3的。“勤丰 1此货船没有航孔 1500m 的高度只有10m该桥桥面箱梁砸在了“勤丰为广东九江图 1-3 美国名鼎鼎”的九江大桥上了 23、24、也跟着倒塌中，车里面付出了生命月 27 日的28”货船，有按照常理的，净空高m 的非通航梁发生了碰丰 128”轮江大桥和宁波国旧阳光大桥船桥相撞重行驶着，忽25 号桥墩，落入江中的 6 个人，命的代价，这下午，这一从宁波镇，驶入用红高度只有 10航孔来说无疑碰撞，两墩之的驾驶台上波金塘大桥桥船撞事故重大事故，忽然，由于一墩相继被破坏中，而当时正和当时被卷这场事故造一天的海上气镇海空载驶往红绿浮标志0m 的非通航疑是巨大的之间总重达上，造成了桥被撞毁时例如 2007一艘偏离了坏，随之倒正在上面行卷入事故中造成的经济损气象是不错往天津，在出的主通航航孔。“勤丰的，使得船无到了 3000t4 名船员的的事故图。年 6 月 15了航道的船倒塌，桥墩倒行驶的四辆汽中的 2 个大桥损失高达 4错的，对于航在行驶靠近金航孔，却是驶丰 128”轮的无法顺利通过t 的钢筋混凝的死亡。图日，，撞倒塌汽车桥施4500航海金塘驶向的形过，凝土图 1-4
本文编号：2783716
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U443.26
【图文】：
船舶飞速至 2万延速的得越撞击大的这类来的劳或现今舶撞这两舶的通航空速发展，大量2016 年底我延米，已经的发展着，通越来越大。这击，一般的结的撞击力而类型的船桥根据有关的桥梁垮塌或腐蚀等。今世界上很撞击而产生两张近年来空间被缩小。量高技术、高我国公路桥成为世界上通航的船舶这也就造成结果就是桥而被破坏，从桥相撞事故近关文献[2]通过塌原因主要为在这几个主很多国家根据生重大事故是来损失严重的现今，随着高投入、大跨桥梁总和达到上最大的公舶数量、船舶成了，船桥相桥墩被撞毁从而沉没水底近年来发生过对世界各地为：洪水、地主要原因之据他们的调是无法避免的船桥撞击着我国经济跨径的跨江到了 80.53 万公路桥梁国家舶的载重，相撞的概率或者是桥墩底，这会造成生的频率越来地不同结构地震、风载之中，船舶撞调查资料，表免的。根据相击事故发生次济发展步伐江桥梁已经投万座，公路家[1]。与此同都在随着船率在逐渐增大墩被严重破成产生巨大来越高，损构形式的大桥载、设计或施撞击又属于表示不论通航相关资料统计次数的统计的加快，交投入使用或路桥梁总里程同时，船舶船舶运输的大，大型船坏，同时，大的人员伤亡损失也越来越桥垮塌原因施工不当、于一个比较大航孔怎么布计[3]得出了计图。交通行业得到或者正在修建程达到 419舶运输业也在的发展而逐渐船舶与桥墩发船舶也随着亡及经济损越大。因的统计，得船舶撞击、大的破坏因布置，桥梁和图 1-1 与图到了建，96.97在快渐变发生着巨损失。得出?
船舶飞速至 2万延速的得越撞击大的这类来的劳或现今舶撞这两舶的通航空速发展，大量2016 年底我延米，已经的发展着，通越来越大。这击，一般的结的撞击力而类型的船桥根据有关的桥梁垮塌或腐蚀等。今世界上很撞击而产生两张近年来空间被缩小。量高技术、高我国公路桥成为世界上通航的船舶这也就造成结果就是桥而被破坏，从桥相撞事故近关文献[2]通过塌原因主要为在这几个主很多国家根据生重大事故是来损失严重的现今，随着高投入、大跨桥梁总和达到上最大的公舶数量、船舶成了，船桥相桥墩被撞毁从而沉没水底近年来发生过对世界各地为：洪水、地主要原因之据他们的调是无法避免的船桥撞击着我国经济跨径的跨江到了 80.53 万公路桥梁国家舶的载重，相撞的概率或者是桥墩底，这会造成生的频率越来地不同结构地震、风载之中，船舶撞调查资料，表免的。根据相击事故发生次济发展步伐江桥梁已经投万座，公路家[1]。与此同都在随着船率在逐渐增大墩被严重破成产生巨大来越高，损构形式的大桥载、设计或施撞击又属于表示不论通航相关资料统计次数的统计的加快，交投入使用或路桥梁总里程同时，船舶船舶运输的大，大型船坏，同时，大的人员伤亡损失也越来越桥垮塌原因施工不当、于一个比较大航孔怎么布计[3]得出了计图。交通行业得到或者正在修建程达到 419舶运输业也在的发展而逐渐船舶与桥墩发船舶也随着亡及经济损越大。因的统计，得船舶撞击、大的破坏因布置，桥梁和图 1-1 与图到了建，96.97在快渐变发生着巨损失。得出?
当时向了引发跟着工员万人来说大桥了距体对船舶桥面与图在中国也时，有四辆了它的 23 号发的结果就着桥面一起员在落入水人民币。在说是合适的桥时，由于此距离主通航对于净空高舶桅杆与该面整个都砸图 1-5 分别为也有这样“大汽车正在九号墩，引起就是，桥面也起落入了江中水中之后，付2008 年 3的。“勤丰 1此货船没有航孔 1500m 的高度只有10m该桥桥面箱梁砸在了“勤丰为广东九江图 1-3 美国名鼎鼎”的九江大桥上了 23、24、也跟着倒塌中，车里面付出了生命月 27 日的28”货船，有按照常理的，净空高m 的非通航梁发生了碰丰 128”轮江大桥和宁波国旧阳光大桥船桥相撞重行驶着，忽25 号桥墩，落入江中的 6 个人，命的代价，这下午，这一从宁波镇，驶入用红高度只有 10航孔来说无疑碰撞，两墩之的驾驶台上波金塘大桥桥船撞事故重大事故，忽然，由于一墩相继被破坏中，而当时正和当时被卷这场事故造一天的海上气镇海空载驶往红绿浮标志0m 的非通航疑是巨大的之间总重达上，造成了桥被撞毁时例如 2007一艘偏离了坏，随之倒正在上面行卷入事故中造成的经济损气象是不错往天津，在出的主通航航孔。“勤丰的，使得船无到了 3000t4 名船员的的事故图。年 6 月 15了航道的船倒塌，桥墩倒行驶的四辆汽中的 2 个大桥损失高达 4错的，对于航在行驶靠近金航孔，却是驶丰 128”轮的无法顺利通过t 的钢筋混凝的死亡。图日，，撞倒塌汽车桥施4500航海金塘驶向的形过，凝土图 1-4
【参考文献】
相关期刊论文 前9条
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2 张锡祥;巫祖烈;杨忠;李华基;;高耐久性FRP桥梁结构、构件的研究与实践[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2011年S2期
3 张锡祥;王智祥;巫祖烈;王家林;杜柏松;;一种新型FRP桥墩防撞浮箱结构[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2011年03期
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6 杨黎明,王礼立,朱兆祥;刚性微粒填充的高聚物非线性粘弹性本构关系的微力学分析[J];力学学报;1993年05期
7 杨黎明,王礼立;用Eshelby理论研究复合材料线粘弹性本构关系[J];爆炸与冲击;1991年03期
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9 王礼立;高应变率下材料动态力学性能[J];力学与实践;1982年01期
相关硕士学位论文 前2条
1 杨继;基于FRP桥墩防撞浮箱碰撞过程精细化数值分析计算[D];重庆交通大学;2016年
2 周兴华;武汉长江大桥桥墩防撞研究[D];西南交通大学;2004年
本文编号：2783716
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