通航拱桥防撞设施设计优化试验研究

随着三峡水库175 m蓄水运行,位于三峡水库常年回水区的桥区,通航宽度进一步变窄,水深增加,桥拱脚高程较低,船舶失控或走偏航道碰撞拱圈和立柱,极易导致拱桥垮塌,为防止此类恶性事件的发生,桥梁防撞装置的建设就显得尤为重要。以万州长江公路大桥为例,在桥梁防撞设施设计中,应用小比尺船模技术,对研究成果进行定量和定性分析,提出了船舶碰撞防撞带不同位置,碰撞后降速的变化规律和船舶碰撞防撞带不同位置可能性的变化规律,为设计方案优化提供了可靠的数据和理论指导。     

复线拱桥通航安全影响及船撞风险研究

在充分调研综合比较的基础上,分析论证了桥位桥型方案,确定新建的乌江大桥复线桥紧邻老桥布置并采用与老桥同样的钢筋混凝土箱型拱桥型式。基于二维水流数学模型成果,计算得出通航净宽尺度能满足远期船型通航要求。鉴于三峡水库蓄水运行后水位抬升,拱桥左右两侧通航净空可能遭受船撞威胁,在对桥区河段水位频率、流速及船舶通航密度预测的基础上,进行了不同水位时不同拱圈部位的船撞概率分析,风险评估表明远期通航密度下大桥主拱圈处于中风险。采用钢筋混凝土独立隔栅+柔性护弦防撞措施方案后,结构受力能满足船撞设防要求。     

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。     

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。     

苏通大桥主动防撞系统研究

为避免人为失误因素导致船撞大桥的事故发生,提出了基于AIS的苏通大桥主动防撞系统设计方案。主动防撞系统由AIS、VHF-DSC和DSP系统组成。通过AIS发出苏通大桥主桥墩的数据信息,使过往船舶的雷达显示器上标明主桥墩的位置,及早明确主通航孔的位置;也通过AIS获取船舶的数据信息,经DSP数据分析、判断船舶的态势后由VHF-DSC向船舶发出语音提醒或警告,使船舶驾驶人员及早加强警戒采取有效避碰措施,安全通过大桥。对于存在撞桥危险的船舶,系统还会给VTS发出报警,对其加强监管。首次将AIS应用于大桥主动防撞系统,经过实践验证了系统的正确性与可行性,达到了预期的设计目的。     

防止船舶碰撞金塘大桥的措施建议

金塘大桥的建成与通车,不仅结束了舟山孤岛的格局,而且对舟山地区经济的发展起到巨大地推动作用。但近年发生的桥梁被撞事故,也引起了社会各界的重大反响。本文通过对船舶碰撞金塘大桥事故概况的梳理,从大桥地理位置、水域通航环境、非通航孔防撞设施建设缺乏国家标准等因素进行分析,提出了推进桥梁防撞安全新工艺和新方法的研究、尽快调整金塘七里锚地及规划东霍山锚地等方面加强安全管理的建议,从而更好地保障金塘跨海大桥及其构筑物的安全以及过往船舶的航行安全。     

船舶触碰跨海大桥事故的调查和思考

随着舟山海域跨海大桥的建设,大桥与船舶之间的安全隐患也随之增加。本文基于两起船撞大桥事故的调查,分析导致事故的因素,探讨跨海大桥水域的通航管理问题,并对跨海大桥的防撞管理和船舶的安全航行提出建议。     

跨海大桥桥区航道智能助航系统研发

跨海大桥桥区航道是典型的船舶航行受限水域,船桥碰撞安全风险大,桥区航道智能助航技术有助于提高桥区航道安全保障水平。分析了桥区航道通航风险因素以及水文气象分布规律,按通航规则将水域划分为预警、警戒、航道等不同区块,构建了桥区航行的船舶动态领域风险辨识模型。研发了自主检测船舶动态并向其播发防撞预警信息的装置,以及自动管理和运行软硬件设施的桥区航道船舶避碰智能助航系统。该系统已应用在福建省平潭海峡大桥桥区航道,有效改善了桥区水域的航道通航安全形势。     

山区涉河桥墩布设防撞装置对通航的影响*

为研究山区河流桥梁布设防撞装置对于通航的影响，采用二维物理模型试验的方法，利用运动船舶受力偏离航线的原理，通过对船舶艏向角θ、漂角β等船舶航行参数的分析，研究桥梁与水流存在交角的情况下布设防撞装置对船舶航行的影响；通过设置多条航线，探究船舶航行时与桥墩的的安全距离。试验结果表明：山区河流涉河桥墩布设防撞装置对于船舶航行的影响远大于裸墩，且尖艏型防撞装置对航行船舶的影响大于圆艏型；山区河流涉河桥墩或防撞装置与水流的交角越大，船舶的偏转幅度越大，其中0°～10°变化趋势较为明显。通过多组航线航行试验发现，航线越靠近桥墩，船舶受到的影响越大，当航线与桥墩的距离达到3W时，这一影响达到峰值。所得结果可以为山区河流桥梁通航安全的研究及防撞装置的研发提供参考。     

岐江河大桥通航孔对船舶通过能力的限制条件研究

已建岐江河大桥位于石岐水道上,由于石岐水道为内河Ⅳ级航道,可通航300~500t级内河船舶,由于岐江河大桥通航桥孔为一跨过河,采用的是单孔双向通航。因此,需要对岐江河大桥桥区水域船舶双向通航能否安全通过进行分析,如果无法满足双向通航的要求,则需要研究岐江河大桥通航孔对船舶通过能力的限制条件进行研究,进而确保岐江河大桥桥区水域船舶的正常通航。     

景洪勐泐大桥通航问题研究

根据桥位选择的基本原则,结合桥区工程概况、航道条件等方面对正交及斜交2个桥位进行比较,得出景洪勐泐大桥斜交桥位为推荐桥位。通过对斜交桥位各桥型方案的通航净空尺度、桥墩位布置等因素对通航影响等方面进行研究,确定将330 m跨钢箱拱桥桥型作为推荐桥型。最后通过水流数值模拟并结合实测资料进行分析,分析建桥后对通航水流条件的影响情况, 从而更加确定推荐方案的合理性。     

基于视频目标检测的桥梁防船撞主动预警技术研究*

为减少船撞桥事故的发生,提高桥区水域的通航安全等级,以目标检测算法为基础通过AForge.NET工具包设计实现对桥区水域的运动船舶实时检测与跟踪。根据运动船舶的航行轨迹预测船舶航向,判断船舶是否具有撞桥危险并做出相应预警措施。并在安徽淮河干流蚌埠段等进行验证试验,试验结果表明检测效果良好,能够对高等级航道桥群河段的桥梁防撞主动预警提供有效可行的实施方案。     

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。     

浙江舟山金塘大桥施工期间通航问题初探

针对金塘大桥所处的特定环境,重点分析了拟建工程附近水域通航现状及船舶交通流量,在初步了解桥区附近水域影响通航的不利因素的基础上,提出几条通航方案供各方参考,并指出对于施工期间通航问题有待深入研究。     

新型三桩式防撞设施的数值模拟分析

针对目前通航河道上船舶撞桥事故频发,而桥梁往往缺乏有效防撞设施的现状,提出新型三桩式桥梁防撞设施的设计方案.三桩式桥梁防撞设施具有占地少、造价低和吸能效果明显等优点,能够满足运河桥墩防撞的要求.根据船舶与桥梁碰撞的相关理论,采用ANSYS/LS-DYNA非线性有限元软件模拟船舶与三桩式防撞设施的碰撞作用,深入分析和评估...     

上海内河跨航道桥梁防撞设施分析

针对上海内河跨航道桥梁水上防撞设施,对桥梁防撞体系、船撞力计算方法进行论述,结合内河跨航道桥梁自身特点和最新防撞理念,对适合内河跨航道桥梁的防撞方案和设施进行分析。结果表明:适合上海内河跨航道桥梁水上防撞的防撞设施主要有固定或浮式防撞装置和桩基防撞墩两种类型,若这两种类型防撞设施不具有施工条件,一般采用小规格缓冲材料对桥墩进行防护;对于与黄浦江直接连通的支流桥梁,除小规格缓冲材料,一般采用防护桩。     

引桥桥墩间距对港域流场影响的试验研究

为了改善工程区的流场分布,根据烟台西港区一期工程潮流数学模型试验的研究成果,针对引桥为透空和实体的结构形式,分析了工程建设对流场的影响,以及桥墩不同间距直至实体时工程海域流场的变化情况和对通航条件的影响,并对回转水域和停泊区的流速流向变化进行了对比分析。结果表明：桥墩间距在5～15m时,可以兼顾透流效果和掩护条件,满足工程要求。     

桥梁防撞研究技术与方法

针对桥梁防撞研究这一工程界的热点问题，概述了桥梁防撞研究的一般方法和思路，简述了船一桥碰撞力学的计算方法和船撞桥的风险概率分析方法，同时结合上海长江大桥工程，对主通航孔桥墩进行了防撞力标准和防撞方案研究。利用非线性有限元分析技术，对桥墩设计的防撞方案进行了性能分析，验证了防撞设施的有效性。     

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。