鳌江特大桥主塔墩钢套箱防撞设计及分析

以温州鳌江特大桥为工程背景,通过对鳌江两岸代表船型：1000 t船舶满载,船舶撞击速度为5 m/s和3000 t船舶压载,船舶撞击速度为2.6 m/s,分别建立两种不同工况的有限元模型对增设钢套箱防撞措施保护主塔墩进行船舶撞击力仿真模拟分析,以获得主塔墩处的船舶撞击力和结构动力反应。并对大桥的钢套箱的防撞效果进行评价,包括船舶撞击力的消减效果、对主塔墩的变形情况。本文的数值结果为鳌江特大桥的下部结构设计和防撞套箱的优化设计提供技术支持。     

江津中渡长江大桥船桥碰撞力的计算和分析

结合拟建江津中渡长江大桥桥墩船撞力计算,对船舶撞击速度、角度的选取及影响进行了探讨;分别运用国内外现行的规范公式、经验公式及有限元模拟方法,对3 000 t、5 000 t级船舶撞击桥墩的碰撞力进行了计算对比。结果表明:我国现行公路和铁路规范公式计算结果偏小,美国AASHTO规范公式、修正沃辛公式与有限元计算结果基本一致。     

肇云大桥船撞概率风险及抗撞性能评估

肇云大桥为主跨738 m双塔双吊悬索桥，为评估桥墩结构抗撞性能是否满足要求，根据实际通航船舶现状，采用概率风险分析法确定设防代表船型为5 000 t级船舶，通过有限元建模实现强迫振动法，得到船撞桥的撞击力动力响应，基于理想弹塑性模型，计算桥墩的等效屈服弯矩。结果表明：桥梁抗撞性能满足规范要求，桥墩构件最小安全储备系数为1.22，桥梁失效概率满足船撞作用设防水准L2级。     

船舶撞击作用下桥墩结构的能量转化分析

以某大桥主桥桥墩为工程背景,模拟分析桥墩在遭遇船舶撞击作用下,经过船舶撞击、管桩连接系、钢吊箱围堰、塔吊传递、承台及桩基的消能转化后桥墩结构的响应(应力、位移),模拟结构的模态参数(频率和振型),结合实测结果,对桥墩结构消能状态进行评估,为桥墩防撞事故分析提供参考。     

接触面对驳船撞击桥墩动力响应的影响

碰撞接触面形式对驳船撞击桥墩的动力响应存在影响。利用有限元分析方法,研究了驳船与桥墩分别以平面接触和弧面接触碰撞时的撞击力及撞深规律,讨论了碰撞响应差异的力学机理,分析了不同接触形式下桥墩结构的碰撞动力响应;根据驳船撞击作用下桥墩的最大动力响应等效原则,提出了可供桥墩设计所用的等效撞击力。结果表明:驳船撞击桥墩时呈现明显的瞬时弹性碰撞和后期非弹性碰撞2个阶段,碰撞接触面尺寸和形状对驳船撞击桥墩的弹性和非弹性碰撞响应均存在显著影响,最大撞击力不一定能直接作为桥墩的设计依据,而等效撞击力可以作为桥墩的设计参考值。     

滚石撞击下混凝土桥墩损伤仿真模拟

运用LS-DYNA软件开展了滚石撞击下双柱式桥墩动力响应和损伤形式的仿真分析。由撞击力时程曲线可见,撞击力最大值随滚石初始动能增大而增大,撞击力曲线的最大值和撞击接触面积相关。由滚石对桥墩的撞击损伤研究表明:滚石撞击下桥墩的损伤形式与损伤量与滚石的动能、速度和撞击截面密切相关,在滚石速度与撞击接触面积相同的情况下,桥墩的损伤量随滚石的动能增加而增大;撞击面面积越小,损伤越容易在碰撞撞击面正面发生。     

撞击荷载下耗能装置缓冲吸能特性研究

在桥墩表面设置耗能装置可提高城市立交桥桥墩和高架桥桥墩抵抗车辆撞击的能力。通过对配置耗能装置桥墩试件侧向撞击的试验研究,分析了耗能装置缓冲、吸能效果及其对桥墩动力响应的影响。研究表明,设置合理的耗能装置能够降低撞击力,达到良好的缓冲效果;同时能够吸收部分撞击能量降低桥墩的动力响应。撞击力可降低49%,跨中受拉钢筋峰值应变可降低63%,跨中位移峰值可降低75.6%。     

对深水高桩基础水平抗撞击力的非线性有限元研究

随着世界经济飞速发展,海、陆、空等各个领域的交通也越来越发达,而三者之中陆地和河海的交通交叉最多。近年来,因为船舶的撞击而发生的桥梁的坍塌事故频繁,人们越来越关注对于加大桥梁基础水平抗撞击力的研究,以求进一步完善桥梁船舶撞击的设计和评估要求。对深水高桩基础水平抗撞击力的非线性有限元计算方法进行了研究,实例计算分析大桥工程,并对比我国的规范设计思想下的计算方法,证明深水高桩基础水平抗撞击力的非线性有限元设计思路是切实可行的。     

基于船撞桥墩有限元数值仿真分析

以赣江某跨桥梁为研究对象,利用有限元软件ANSYS进行船桥碰撞建模分析,研究船舶以不同的速度及质量撞击桥墩的动态响应。结果表明:桥墩的被撞区和桥墩底部属于危险区域,在该区域内应力在极短的时间内迅速增大,而船舶的最大应力发生在碰撞区和船艏拐角处,尤其是船艏碰撞处迅速产生巨大的变形;随着船舶航行速度及载重量的不断增大,撞击力增长的速度、最大值以及船舶和桥墩的应力均明显增大,但不成线性或倍数增加。     

拖带船队撞击钢围堰防撞墩的数值模拟分析

拖带船队是京杭运河中的重要船型之一,运河中船桥相撞击事故时有发生.为了探讨拖带船队对运河桥梁桥墩的撞击作用,以便更好地设计运河桥墩的防撞设施,该文利用ANSYS/LS-DYNA软件建立了拖带船队和钢围堰填土防撞墩的有限元计算模型,模拟计算了拖船与防撞墩之间的撞击作用,得到了撞击力和撞击能量时间历程的合理规律,可供运河桥墩的防撞设施设计参考.     

落石撞击双柱式桥梁的动态响应及损伤分析

为研究落石撞击山区双柱式桥梁的动态响应与损伤,以西部山区一座双柱式桥梁为研究对象,采用LS/DYNA建立了高精度三维实体碰撞有限元模型,分析了落石参数对桥梁动态响应及损伤的影响,并将桥墩撞击力时程曲线与各个国家规范给出等效撞击力计算公式进行对比和讨论.研究结果表明:落石撞击桥墩中部造成的损伤相比其他位置大;落石速度对于撞击力峰值的影响更为显著,而落石质量大小对桥墩被撞击时的撞击力持续时间及最大水平位移影响更加显著;桥墩损伤程度是随着落石动能增加而增加,而落石质量大小对桥墩损伤程度更为显著,且落石质量增加使桥墩的损伤形式更偏向于斜截面受剪;我国《公路路基设计规范》和《铁路工程设计技术手册》撞击力计算公式计算结果偏小,设计不太安全,日本道路公团公式的计算结果与数值模拟的撞击力峰值吻合良好,建议工程设计采用.     

流冰对佳木斯松花江公路桥梁的动力反应

结合工程实例介绍了季冰性河流流冰对桥梁基础的动力作用。通过对桥墩在浮冰撞击下水平位移的观测,提出了计算撞击力的方法。     

船舶撞击桥梁的撞击力研究

桥梁在船舶碰撞时受到的动力荷载和响应是复杂的动力非线性问题。通过冲击动力学理论,利用有限元软件AN-SYS/LS-DYNA对忠县长江大桥在高低水位下的船舶撞击进行模拟,对船舶在高低水位下的碰撞情况进行对比,并将碰撞力数值与各种规范的数值进行比较,可为桥墩防撞系统的设计提供参考。     

合阳嘉陵江大桥桥墩局部阻力系数研究

针对合阳嘉陵江大桥桥墩及拱圈形状结构 ,通过水槽实验 ,建立了在不同桥墩形状、桥墩数目、淹没水深、水流与桥轴线法向夹角等影响因素综合作用下 ,桥梁局部阻力系数公式 .可供今后类似桥型桥梁洪水壅水曲线计算时参考     

汽车碰撞桥墩撞击力计算

针对频发的车桥撞击事故,依据钢筋混凝土圆形桥墩落锤冲击试验装置,建立车桥撞击动力学分析模型;基于达朗贝尔原理建立的车桥一维碰撞的单自由度、双自由度模型求解撞击力;分析结果表明:计算结果与试验值基本吻合,峰值及平均值误差分别为-15.4%和14.5%。为桥梁防撞设计提供参考。     

土压力作用下钢管混凝土组合桁架连续刚构桥墩受力分析

重庆万州大桥为钢管混凝土桁架变截面连续刚构,主墩为双肢薄壁高墩。采用CivilMidas2010模拟重庆万州大桥7#墩右侧距地面填土20m外,分析土压力对钢管混凝土桁架连续刚构桥墩及全桥的影响。结果表明土压力对桥梁上部结构影响较小,但会使桥墩弯曲产生裂缝,增加系梁的拉应力。     

预应力混凝土V型框架连续梁桥加固与承载能力评定

平湖市平阳汇大桥主桥V形桥墩斜腿被船舶撞击发生断腿事故，不能再维持正常的行车，决定对其进行加固处理，其加固方案经济合理，加固效果通过静载试验得到了证实。     

滚石与桥墩碰撞的数值仿真分析

利用有限元方法对滚石与桥墩的撞击进行了初步研究,重点分析了滚石与桥墩发生正碰的情况.运用大型结构分析程序,研究了碰撞过程中桥墩的动力响应,得到了撞击力随滚石质量和速度的变化关系.     

南京大胜关长江大桥水域通航安全评估

对南京大胜关长江大桥水域通航安全进行评估,指出大桥通航安全中存在的问题,提出大桥桥区水域相对应的通航安全保障措施,为桥梁主管部门及船舶安全过桥提供参考,对缓解大胜关长江大桥桥区水域通航环境有一定的作用。     

大跨度活性粉末混凝土拱桥试设计

以主跨420 m的万州长江大桥作为原型,进行了大跨度活性粉末混凝土拱桥试设计的初步分析.分析结果表明,利用活性粉末混凝土的高强度和高性能,在设计时可以采用更薄的截面形式,有效地减轻拱圈的自重,从而使主拱圈在自重作用下的内力降低,施工难度也随之降低.初步研究结果表明,活性粉末混凝土在大跨度拱桥中的应用是可能的.