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。     

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.     

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。     

洪泽湖航标防撞设施设计

根据洪泽湖南线3级航道最不利船型和碰撞分析,按现有单柱式航标桩基设计抗撞能力110t,设计了2种结构形式的航标防撞设施,经实船撞击试验,取得现场实测数据。结果表明安装防护设施能有效吸收船舶撞击能量80%左右;通过有限元模型计算,推算出的船舶撞击力大于现有规范参考值20倍左右;采用钢漂护舷防撞设计方案最优,能有效地保护现有航标。     

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.     

桥梁薄壁圆形墩防撞保护装置及其设计

通过对国内桥梁被撞的调查，分析了桥梁防撞的方式，探讨了圆形桥墩防撞的原理，并通过石龟山大桥３５号，３６号壁圆形墩所受撞击力的分析计算，设计了了种船形防撞保护装置。     

斜拉桥防撞钢套箱有限元数值模拟分析

以飞云江大桥工程为依托,根据有限元分析理论利用有限元分析软件Midas Civil及FEA,通过建立有限元模型,分析防撞钢套箱的变形与受力特性,判断施工各阶段工况的受力是否满足安全要求,确定防撞钢套箱能够保证桥梁结构的安全性和适用性,可对桥梁的防撞性能研究提供理论参考,方便进行桥梁防撞的优化设计,为此类工程提供一定的借鉴经验。     

船撞桥梁下部结构撞击力研究

近年来,船舶撞击桥梁的事故时有发生,严重威胁了桥梁结构安全和城市交通的运营。为减小船撞桥带来的损失,需提高桥梁的抗撞能力。为达到既能保护桥梁又能在经济上实现最优化的效果,必须了解桥梁河段内船舶对桥梁的最大撞击力,借助于ANSYS/LS-DYNA非线性有限元程序,仿真模拟各种情况下船撞桥的过程,分析归纳撞击力结果,总结出简化的撞击力计算公式,并与各规范公式进行比较,为该研究方向或工程设计提供一定的参考。     

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。     

基于能量的船桥碰撞力计算方法

以有限元分析为基础,对1万t级的船舶分别采用不同的撞击速度对桥梁进行正撞分析,得到最大正撞力.采用回归分析方法,比较了船舶初始动量与最大正撞力、初始动能与最大撞击力之间的关系,得到相应的计算公式.与AASHTO公式、修正的G.Wosion公式进行了比较和误差分析,结果表明,基于能量的桥梁船撞力计算方法能很好地计算出船撞力,且误较小.同时,该方法的计算结果很好地反映了船舶初始动能与撞击力之间的关系,并且形式简单,计算方便.     

室内停车场防撞带设计的碰撞仿真分析

针对室内停车场碰撞事故的伤害问题,提出了停车场防撞带的设计,建立有无防撞带的车辆碰撞模型,并对长方体防撞带与波浪形防撞带进行性能分析比较,运用LS-DYNA软件对车辆、防撞带以及墙体碰撞进行仿真模拟。得到防撞带和车辆翼子板的等效应力分布和能量转化情况,证实了防撞带能有效减少车辆的损害程度,且长方体防撞带效果更好。     

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.     

Experimental study on mechanical behavior of box-brace to box-column foot joints

This paper presents results of three tests carried out to study the mechanical behavior of foot joints used in the tower boiler steel frame. Each foot joint consists of a box column and a box brace. These three specimens have different connection types or different details of stiffeners. The tests are carried out by using the large multi-function structural experiment system WAW-1000J. The load-displacement curves and the strain distribution are measured during the tests. The mechanical behavior of foot joints under adverse load cases is analyzed. The safety of these three specimens under design load is assessed. The strength and deformation of different joints are compared. The results indicate that connection types or details of inner stiffeners have effects on strength and failure mode and that the specimen with end-plate connection can optimize the strain distribution along the height of brace web and can change the force transfer mechanism between column and brace. In addition, a finite element model of the specimen is conducted and numerical results generally agree well with the test results. The work in this paper provides a base for further analysis on the performance of joint used in the tower boiler steel frames.     

轴力变化对箱形钢柱抗震性能的影响

为探讨轴力变化对箱形钢柱抗震性能的影响机理,采用有限元法,对5种柱顶偏心变轴力加载模式下箱形钢柱的抗震性能进行了数值分析,探讨了轴力变化对箱形钢柱的荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、位移延性系数以及耗能能力的影响规律.研究结果表明:柱顶变轴力加载频率对箱形钢柱抗震性能的影响较大,轴力变化频率越大,构件的抗震性能越差;柱顶轴力的变化幅值越大,箱形钢柱的承载力退化越严重;箱形钢柱的壁板宽厚比越小,轴力变化对构件抗震性能的影响越大.因此制定大跨度空间结构中箱形钢柱的抗震措施时,应充分考虑轴力变化对箱形钢柱抗震性能的影响.      

钢锚箱竖向应力分布及剪力钉受力分析

近年来在大跨径斜拉桥建设中,混凝土索塔钢锚箱锚固方式得到了广泛应用,钢锚箱通过剪力钉和塔壁混凝土相连．斜拉索直接锚固在钢锚箱上。本文在考虑剪力钉多种剪切柔度的基础上对钢锚箱竖向应力分布及剪力钉竖向受力进行分析,并用简化方法对剪力钉横向水平受力进行了分析。     

钢索塔纵向加劲肋参数研究

结合实际工程,以有限元理论为基础,利用斜拉桥最大悬臂状态索塔所承受的索力,建立钢索塔板壳有限元模型,用只受拉杆单元模拟斜拉索.利用钢索塔的板壳有限元模型,分析钢索塔的纵向加劲肋的间距、厚度、宽度对钢索塔第一类稳定的影响,得到肋板参数的合理取值.     

桥梁船撞动力有限元数值模拟分析

桥梁在船舶碰撞时受到的动力载荷和响应是复杂的动力非线性问题,在分析碰撞仿真基本理论和关键技术的基础上,借助于非线性有限元软件LS-DYNA,仿真分析了船舶撞击桥梁主塔的基本过程,得到了船舶与主塔碰撞时碰撞力、能量转化及结构变形的时间历程,所得结论对桥梁设计与碰撞后损伤评估有着重要的参考价值。