金塘大桥主墩防撞钢套箱设计

金塘大桥主通航孔具有通航船舶体积大，密度高的特点．主墩需设防撞设施保护基础、塔柱免遭船舶撞击损伤，同时利用防撞套箱，橡胶件消能，对撞击船舶进行适当保护。该文对防撞钢套箱的整体吊装、快速定位，封底砼浇筑、箱内抽水，承台砼浇筑及防撞功能等主要工况下的设计与使用进行较为全面的介绍。     

船舶撞击桥墩防撞钢套箱有限元数值模拟分析

采用ANSYS/LS-DYNA10.0模拟某斜拉桥在带防撞钢套箱情况下的船舶撞击.防撞装置采用较为普遍的钢套箱,船舶使用3000DWT的油轮.结果表明钢套箱能有效抵抗船舶撞击力,起到保护桥梁的作用;应加强横桥向防撞能力的设计.     

三角防撞桩防船撞性能研究

桥梁防撞设施包含被动防撞设施和主动防撞设施。被动防撞设施因其具有"御敌于国门之外"的独特优势被广泛应用于桥梁防撞设计中。以某三角防撞桩为研究对象,研究了三角桩防船撞性能,同时对三角桩防撞形式的优势和劣势进行了分析。结果表明:当三角桩相对于桥墩位置布置合理时,三角桩能够有效地防止船舶直接撞击桥墩,并且通过自身的形变将船舶撞击时产生的能量耗散。但是,三角桩施工时容易对桥墩附近水文产生影响,同时施工完成后容易引起河道中漂浮物的堆积,且后续发生船撞事故后修复难度较大,需要拔出三角桩,建议慎重采用。     

既有铁路桥梁防撞设计研究

由于航道改造升级和通航船舶吨位增加,既有线铁路桥梁配加防撞设施势在必行。以国内某座跨航道铁路桥梁为例,研究提出了一种三角钢管桩防撞设计方案,并对方案进行了相关计算和论证。结果表明:桥梁自身的抗撞能力已不满足限制性Ⅱ级航道通航船舶安全要求,需增加防撞设施;增设三角钢管桩后,船舶直接撞击桥墩的概率降低,并且船舶撞击三角桩后,钢管桩通过自身的变形能够降低直接传递至桥墩的能量,能够起到一定的防护作用。     

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.     

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。     

桥墩防撞装置评述

阐述了船舶撞击桥墩的危害性及桥墩防护的必要性,对桥墩的防撞装置进行了系统的分类和评述,总结目前国内外桥墩防撞装置的优缺点,并给出了关于防撞装置的两种设计思路.     

桥墩防撞装置评述

阐述了船舶撞击桥墩的危害性及桥墩防护的必要性,对桥墩的防撞装置进行了系统的分类和评述,总结目前国内外桥墩防撞装置的优缺点,并给出了关于防撞装置的两种设计思路.     

角钢支承钢管架防撞设施的性能分析

为猎德大桥9#墩设计了角钢支承钢管架防撞设施.根据显式瞬态非线性有限元分析技术,考虑了碰撞中的材料非线性、几何非线性、接触非线性、运动非线性以及它们之间相互耦合的特性,用ANSYS/LS-DYNA软件建立了包含9#墩防撞设施和碰撞船的有限元数值仿真模型.仿真结果反映了角钢支承钢管架防撞结构的基本性能,碰撞的整个时间历程得以全面的模拟实现.获得了角钢和钢管不同参数变化的情况下防撞设施撞深、撞击力及吸能等参数的变化情况.从总体上说,撞深随着撞击力的增加而增加,防撞装置在抵抗撞击时,钢管起到主要吸能的作用,角钢的吸能值约为钢管的1/5.在设计时,钢管的直径不必设计得过大,角钢的尺寸设计应以撞深的要求为基础.     

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。     

取、排水工程船撞风险源识别与防护措施探讨

为保障取、排水口工程设施安全,充分发挥其为工、农业生产供水的重要作用,减小发生船舶撞击取、排水口建筑的安全隐患,保证过往船舶的航行安全,文中就长江沿岸取、排水口设置现状进行调查,介绍了各取、排水工程的安全状况,从通航安全的角度对取、排水口水上设施进行船撞风险识别,并重点对现有的安全防护措施进行分类对比,提出保护取、排水工程安全的基本措施与建议.     

多功能船舶碰撞案例库研究

船舶碰撞案例在研究船舶避碰理论、指导航海实践、培养航海人员及海事审判等多方面具有重要意义.本文对案例的规范化、信息化表示,多功能船舶碰撞案例库的建立,以及案例库在多方面的应用进行了研究,为以案例为支撑的其它研究提供帮助.     

桥墩主动防船撞系统的研究

为确保桥梁水域桥墩安全与船舶通航安全,通过对长江水域船舶通航环境与水域安全现状以及船撞桥事故统计分析,提出开展桥墩主动防船撞系统研究的必要性。利用船舶操纵理论与船间水动力干扰相关理论,建立了船间临界失控水动力干扰模型,并据此建立了桥墩主动防船撞系统,将桥墩由被动结构防船撞转变为非结构主动防船撞,并在此基础上开发出了桥墩主动防船撞系统原型。创新之处在于,首次利用船舶操纵理论与船间水动力干扰相关理论,建立了船间临界失控水动力干扰模型,首次将桥墩的被动防撞转变为桥墩主动防撞,并开发出桥墩主动防船撞系统原型。     

船舶近岸航行岸壁效应数值研究

岸壁效应对近岸航行船舶的安全性有重要影响,若操作不当常会造成船舶过度与岸壁接近而发生碰撞.文中以系列60(Cb=0.6)船型为例,采用一种一阶Rankine源面元法计算其在浅水域中以恒定速度沿3种不同岸壁航行时受到的横向力和首摇力矩,分析了水深、船到岸壁距离、岸壁倾斜角度以及下潜岸壁高度等对船舶受到的水动力的影响.     

珠江口水域船舶避碰网的构想

针对船舶在珠江口水域航行时面临的复杂环境,提出以建立珠江口水域船舶避碰网来监控船舶安全航行的构想.探讨了建立珠江口水域船舶避碰网的重要性和可行性,提出了珠江口水域避碰网的体系结构,讨论了避碰网中存在的6种通信关系.     

ARPA局限性分析

ARPA是用于避碰的主要仪器,对减少船舶碰撞发挥了重要作用。由于工作原理和设备性能等方面的原因,ARPA的功能还存在一定的局限性,船舶驾驶员如果完全信任和依赖ARPA进行避碰操作,就可能危及船舶的航行安全。船舶驾驶员应了解ARPA的局限性,正确使用其功能,才能保证航行安全。     

开阔水域多物标动态自适应智能航行方法

考虑船舶操纵特性、《1972年国际海上避碰规则》和良好船艺要求,提出了动态自适应目标船不协调避碰行动的开阔水域智能航行方法;将物标分类、建模并构建数字孪生交通环境,结合航向控制方法、操纵运动和复航模型构建了自动航行模型,推演了船舶非线性操纵运动;基于自动航行模型量化解析了《规则》要求,探究动态避碰机理,建立了可行航向求取方法;在多目标环境中,提出了目标船机动判别方法,研究了《规则》约束下构成自主航行方案的改向时机、幅度和复航时机等要素求取方法。仿真结果表明:依靠信息秒级更新的滚动计算,提出的智能航行方法可自适应剩余误差和目标船随机运动;提出的智能航行方法能将可行航向区间和改向幅度精确到1°;将程序运行和复航时机计算步长设置为1、10 s,设置多类静态物标和6艘保向保速目标船,在640、1 053、2 561和3 489 s,本船进行右转9°、复航、保向保速和复航等操纵可让请所有目标并自主航行至终点;设置目标船在300 s采取不协调转向避让行动,本船在980、2 790、3 622、5 470 s时进行右转9°、左转12°、右转17°和复航等操纵可让请所有目标并自主航行至终点。可见,任意初始状态下的船舶均可沿计划航线自动航行至终点,提出的方法能满足多个、多类动静态物标共存的真实开阔水域环境中的智能航行需要。      

基于CNS性能的平行航路侧向碰撞风险模型

为了解决雷达管制环境下平行航路间距的安全性问题,分析了管制员对飞机侧向偏航的干预过程,在分析研究传统碰撞风险模型的基础上,综合考虑通信导航监视(communication, navigation and surveillance, CNS)性能及管制员干预,分别建立了包含和不包含人的认知可靠性的平行航路侧向碰撞风险评估模型.通过算例分析了管制干预、通信、导航、监视性能对最小航路间距的影响.结果表明:与通信和监视性能相比,CNS性能中的导航性能对碰撞风险的影响相对较大;为缩减航路间距,建议采用RNAV 2导航规范;提高人的认知可靠性可有效减小平行航路的间距.      

基于电子海图的船舶避碰技术的研究

通过对智能避碰过程中本船及目标船的相关参数、合适的选取船舶碰撞危险度的评价集以及各个因素对碰撞危险度的影响权重的研究,根据模糊理论建立船舶碰撞危险度评价模型.在评价模型的基础上结合简单的船舶运动模型,通过搜索出能使本船碰撞危险度最低的行动来建立避碰动作决策模型.采用Visual Studio 2008开发环境,在电子海图中对提出的模型进行实验仿真,实验结果验证其模型的正确性和合理性.