万州长江公路大桥防撞设施工程通航论证*

三峡水库175 m蓄水后,万州长江公路大桥两端部分拱圈及立柱被淹没。一旦船舶失控或走偏航道碰撞拱圈和立柱,极易导致拱桥垮塌,引发极为恶劣的安全事故。针对大桥现状,创新提出了弧形水上升降式桥梁防撞装置,该装置能对拱桥易撞部位进行区域式防护,并能随水位变化而自动升降。主要通过物理模型试验并结合相关数值模拟分析拟建防撞工程建成后对桥区河段河床演变、通航净空尺度、通航水流条件以及船舶航行条件等的影响。     

船撞效应分析在船舶碰撞桥梁隐患治理中的应用

随着长江下游航道条件的改善,船舶大型化发展、船舶流量增加,通航桥孔桥墩防撞要求提高,有些已建老桥抗撞能力不足,需增加防撞设施。采用经验公式计算法和有限元瞬态动力分析法,计算分析了桥墩增加防撞装置后多个典型工况下的船撞力,对设计的防撞设施的消能效果进行评估,对极限工况进行辨别,并提出了桥梁运营管理的综合施策建议,为类似老桥增设防撞装置提供借鉴。     

基于模拟仿真的蛇蟠水道大桥非通航孔防撞风险分析

自20世纪80年代以来,我国已修建和规划修建大量跨航道桥梁,同时船舶航运也发展快速,上述两个因素使得我国桥梁工程领域的从业者必须解决桥梁的船撞安全分析和防撞风险分析。在桥梁船撞风险评估的基础理论研究方面,我国学者也进行了初步的研究与探索,但在深度和全面性等方面还有不足之处,还不能与我国大量航道桥梁工程建设相适应。文中研究思路主要采用计算机模拟仿真的方法。通过对蛇蟠水道大桥基本情况的调查,对蛇蟠水道大桥非通航孔的船撞风险进行了综合分析,得出该桥非通航孔的船撞风险概率,并对其进行了船撞风险评估。     

基于模糊网络分析法的大桥船撞风险评价

为进一步提高船舶桥区通航的安全性,识别影响桥区水域船舶航行的风险因素,利用模糊网络分析法对船舶在桥区水域航行的风险进行测算。并以上海港辖区大桥船撞的安全性为例,从"人-船-环境-管理-桥梁"五个方面对上海港辖区大桥船撞风险进行评价,得出了上海港辖区大桥船撞的风险值,并总结影响大桥船撞的主要因素,最后提出相应的改善建议与措施,为船舶在桥区航行提供参考和借鉴。     

基于非线性有限元与经验公式的船舶撞击力计算对比分析

船舶撞击桥梁的船撞力计算是目前大桥设计中的重难点,本文根据武汉二桥所处航道、通航船舶特点、桥区水文条件、桥梁几何参数,结合大桥桥墩(塔)实际设计船撞力,采用经验公式和非线性有限元两种方法计算船撞力并进行对比分析,从而比较两种方法的计算结果差异。在算例中,通过对计算结果进行分析对比,证明两种方法都能较好的计算船舶撞击力,从而为设计提供依据。     

不等跨混凝土连拱桥主拱圈支架拆除技术

连云新城泻湖大桥是建造在淤泥质软土地基上的14跨跨径渐变连续拱桥,拱桥采用满堂支架法施工。工程地质条件较差,主拱圈支架拆除时由于跨径不等会导致桥墩处产生不平衡力,这将影响桥墩的安全与质量。通过分析主拱圈的支架拆除顺序对拱圈和支座处的内力和变形的影响,确定不等跨连续拱桥较为合理的支架拆除方案,并通过过程监测得到了验证。     

偶发的船撞桥事件背后的必然性分析

船撞桥属于偶发事件,可一旦发生则影响巨大。珠江三角洲通航区域内的桥梁众多,十一年前的九江大桥后续影响仍然存在,本文对近期发生的船撞桥事故进行分析,以期找到船撞桥时间背后的必然性,对减少船撞桥事故发生作出分析与思考。     

京港澳高速沙河大桥桥墩抗船撞能力评估及防撞设施方案研究

随着河南省沙颍河逍遥至漯河段航运开发工程的推进,航道通航等级提升为IV级,通航船舶吨位和数量的增多对既有桥梁的安全构成严重的影响。本文以京港澳高速沙河大桥3#-4#桥墩为研究对象,通过瞬态动力学防撞分析,确定大桥设防船撞力为4.6MN。进而根据相关设计规范,通过核算桥墩截面实际能承受的水平撞击力,确定了该大桥在500吨级船舶撞击下自身抗撞能力不足。根据桥墩结构和通航桥区情况,设计了自浮式钢覆复合材料防撞设施,通过有限元防撞校核表明,安装防撞设施后船舶撞击力下降至3.4MN,可有效提高桥墩自身抗撞能力,从而有效保证桥墩结构安全。     

泉州湾跨海大桥船撞桥概率研究

近年来,我国沿海地区跨海大桥的建设在一定程度上改变了桥区水域的通航环境,船撞桥的事故时有发生。文章以在建的泉州湾跨海大桥为例,应用AASHTO船撞桥概率模型,旨在研究船舶撞击大桥的概率,并提出缓解措施,也为大桥主管部门的安全管理提供一定的参考。     

平陆运河老村河支流入汇段通航水流条件优化*

支流入汇会导致主流局部出现横向流速及明显的水位波动,进而对运河安全通航产生不利影响。天然条件下,老村河汇入口的局部区域横向流速超过相关通航标准的要求,严重影响航道航行安全,因此需要对超标河段进行优化整治。针对汛期泄洪支流对运河通航水流条件的影响,采用重整化群（RNG）k-ε紊流模型开展三维精细数值模拟,对不同洪水流量组合下汇流区的通航条件进行研究。结果表明,原设计方案扩宽流速超标河段后,虽然能有效改善汇流区水流条件,但部分区域横向流速仍然超标。优化方案同时采用下移衔接段、设置导水挡墙和扩宽河道等措施,采用优化方案后,汇流区整体通航条件效果良好,水流、水位条件均能满足船舶安全通航要求。     

澜沧江景洪大沙坝采砂方案平面二维水流数学模型研究

在分析景洪水道基本特征的基础上,结合定床模型试验提出的采砂方案,采用平面二维水流数学模型进行了水面线和流场分析计算,研究景洪水道采砂后通航条件的变化,结果表明采砂方案实施后该河段通航条件能基本满足通航要求。     

AASHTO概率模型在船桥碰撞风险评估中的应用

近年来随着航道等级的提升,设计通航船舶尺度增大,要求的通航净空尺度增加,桥区通航水域条件发生显著变化。桥梁存在船撞风险,需对船撞桥梁风险实施评估、为实施防撞设施工程提供依据。国内外因船舶撞击而导致桥梁垮塌或严重破坏的事故逐渐增多,平均每年就有一座大型桥梁因为船舶撞击而遭受严重破坏甚至倒塌。北江航道乌石至三水河口航段经整治由Ⅳ级提升为Ⅲ级后,桥梁存在船撞风险。以船撞桥概率模型(AASHTO)为研究方法,分析了整治河段清远北江二桥参数对船撞桥概率的影响,计算了船舶撞击桥梁各涉水桥墩的年撞击概率,确定了存在较大船撞风险的桥梁与涉水桥墩,建立了船撞桥损伤概率模型,分析桥梁各部位抗撞能力、桥梁各部位船舶撞击力及各部位的年撞击频率,得出通航孔桥墩的年撞击倒塌频率。     

京杭运河泗阳大桥拆除工程分析

以京杭运河泗阳大桥拆除工程为例,根据桥梁的结构及受力情况,拆桥方案分别采用爆破、机械拆除等方法拆除引桥、主桥副拱,采用搭设栈桥龙门吊分段切割吊运主拱圈的方法拆除通航的主拱圈,以解决拆除工作对航运的影响。     

中洲大桥通航净空尺度及技术要求论证

通过对拟建中洲大桥的工程河段通航船型以及设计通航水位等方面进行分析和确定,论证拟建大桥的净空和净宽,进而判断拟建大桥的通航孔布置满足通航标准和航运发展需要。     

柔性防撞设施与加固措施在老桥防护中的应用

随着航道等级提升、船舶大型化发展,老桥防撞设计及防撞设施的配布引起越来越多人的关注。探讨如何充分利用老桥的结构特点,采取加固措施与防护设施同步设计的方法,使得船撞可能性较大且本体抗撞能力不足的桥梁达到抗撞等级要求,为类似桥梁提供参考。     

桥梁浮式防撞设施的研究

近年来随着航道等级的提升,设计通航船舶尺度增大,要求的通航净空尺度增加,桥区通航水域条件发生显著变化,桥梁存在船撞风险,需实施防撞设施工程对存在风险的桥梁进行防撞保护,因此,针对桥墩防撞设施的研究就显的尤为重要。本文提出桥梁浮式防撞设施,并采用有限元数值模拟技术研究其防撞效果,研究表明其具备较好的防撞效果,满足"大撞可防"的防撞性能要求。     

山区河流复杂桥群河段通航水域研究

城区段大型山区河流受两岸城市规划、行洪、征地等多因素限制,新建跨河桥梁线路选择较为困难;此外还存在已建跨临河建筑物较多且修建年代并不一致,形成复杂的桥群河段且各桥梁的通航技术标准各异的情况。采用平面二维水流数学模型对拟建大桥所在桥群河段水动力条件、有效通航水域范围进行分析研究,同时结合船舶操纵模拟试验对拟建大桥修建后的桥墩布置情况、船舶航行通过桥群河段的安全性进行研究。结果表明,经过工程措施后,桥区河段的通航水流条件得到改善,拟建大桥船撞概率极小,桥群河段确定的通航水域是合理的。     

三峡施工期宜昌河段水位下降与整治措施

根据三峡水库下泄曲线,在动床模型上,预测了三峡不同运用阶段宜昌河段冲淤变化和水位降落情况;研究了防止河床冲刷的工程方案。结果表明,潜坝方案能够满足三峡不同运用阶段的葛洲坝三江下航道通航水位要求,该方案经济可行,效果显著。     

桥梁净空高度实时检测与综合报告系统及其应用

根据现行的规范和标准,桥梁净空高度主要依据航道等级和相应设计最高通航水位确定。考虑到汛期河流水位的频繁变化以及通行船舶空载高度的不统一,存在着船舶碰撞桥梁的风险。文章结合目前我国桥梁净空高度及船舶现状,在分析快速检测和船舶能及时接收的基础上,提出了一种桥梁净空高度的实时自动检测与综合报告系统,并获得国家专利。该测报系统简单易实施,可有效施行净空高度的预警,大大降低船撞桥事故风险,并可在各河流的通航上推广。     

平原河网地区内河航道设计最高通航水位取值

设计最高通航水位取值直接影响跨航道桥梁改建方案。针对平原河网地区跨航道桥梁改建实施难度大的问题,进行桥梁改建案例、典型水位曲线特点、船舶过桥现状、撞桥事故统计数据、内河航道导助航及管理手段的发展等方面的研究,探讨降低设计最高通航水位取值的可能性,并提出按通航保证率进行设计最高通航水位取值,并辅以完善的交通管理系统的方案。该方案可作为导助航体系完善、管理水平较高的平原河网地区设计最高通航水位取值参考。