桥梁防撞工程独立防撞设施的研究

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船撞风险的桥梁进行防撞保护。本文提出了集中式和围栏式两种独立防撞设施,以有限元数值技术为研究方法,通过船舶撞击水上防撞浮态的物理模型实验对有限元碰撞模型进行验证与修正,在验证有效性的基础上研究两种独立防撞设施的防撞效果。研究表明碰撞后集中式和围栏式防撞群桩的整体变形量都较大,其中集中式群桩混凝土的应力远远超出了标准值,且钢筋大部分区域已进入屈服,但距离抗拉强度还有一定距离,说明其仍对船舶成功进行了拦截,而围栏式群桩只有部分混凝土的应力超出了标准值,钢筋大部分仍然处在弹性阶段,未进入到屈服甚至抗拉极限。     

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。     

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...     

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。     

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。     

桥梁上部结构防船撞研究

船舶撞击桥梁上部结构是船撞桥事故模式之一,其撞击特性与撞击桥墩特性相比有所不同。现着重研究了船舶撞击桥梁上部结构的风险分析、撞击力、防撞保护等技术问题,并提出设置警示设施、AIS系统建设、拦截、红外线监测、警戒等防护措施,供通航安全部门参考。     

内河航道桥梁通航安全风险分析及隐患治理实施体系

为解决内河航道船撞桥事故高发的难题,对船、桥、环境等3类客观影响因素进行深入分析,确定桥梁通航安全主要影响因素。通过对航道、水域片区通航环境的综合分析,提出有针对性的整改措施,并建立风险分析及隐患治理实施体系。针对高风险桥梁,建议增设独立防撞桩或主动预警系统,可有效防止船舶碰撞桥梁;针对中风险桥梁,建议增设柔性复合材料防护设施,可在船舶碰撞桥梁时吸收能量,减轻碰撞造成的损失;针对低风险桥梁,建议完善标志标牌,通过设置清晰的标志标牌,提醒船舶驾驶员注意桥梁位置和通航限制,降低船舶碰撞桥梁的风险。该体系充分考虑航道、水域片区的实际情况,采取多种措施综合治理船撞桥隐患,可有效提高整治效果。通过实施这一风险分析及实施体系,可有效降低船撞桥事故的发生,提高航道安全水平。     

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。     

大型跨海桥梁防撞设施设计与施工技术

结合大型跨海桥梁防撞研究的特点,根据桥区的环境特点和防撞要求,提出适合大型跨海桥梁主通航孔的防撞方案.通过对桥梁防撞方案进行选型研究,考虑采用释能附体钢套箱保护桥梁的主通航孔桥墩,这种防撞设施占用航道空间少,易于制造和维护,具有良好的经济性.采用双层组合模块化防撞钢套箱设计,应用大量自动化焊接、涂装设备,保证大型防撞钢...     

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。     

通航河流桥梁主动防船撞措施探讨

文章从影响通航条件的主要因素,即建桥对通航条件的影响入手,从桥梁选址、桥跨及墩位布设以及通航净空尺度等角度,全面分析了预防船撞桥事故发生的相关措施和技术要求,提出了从桥梁设计角度如何实现桥梁主动防船撞的方法,其成果可为桥梁设计借鉴参考。     

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。     

大型通航桥梁防船撞主动预警系统分析

为解决传统桥梁防船撞主动预警系统应用于大型通航桥梁时,存在预警分析准确性较低的不足,提出了大型通航桥梁防船撞主动预警系统分析,基于红外热成像仪的选择,以及激光测距单元、声光警告单元的设计,实现了大型通航桥梁防船撞主动预警系统硬件分析;依托轨迹跟踪算法以及主动预警程序的设计,完成了主动预警系统的软件分析。实验数据表明,提出的主动预警系统较传统的主动预警系统,预警分析准确率提高47.89%。适合于大型通航桥梁的防撞船主动预警。     

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。     

上海市内河既有跨航道桥梁防撞设计方案

为了解决目前上海市内河航道中既有桥梁的防撞问题,结合桥区通航水域狭窄的基本特点和未来通航船舶大型化的发展趋势,采用动力有限元软件对内河航道既有桥梁防撞问题进行研究,提出一种适用于既有跨航道桥梁的独立墩式防撞方案。通过动力有限元软件,结合工程实例构建碰撞模型,并进行计算验证。结果表明,独立墩式防撞设施能够在不明显占用通航水域的前提下实现对桥梁的有效保护。     

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。     

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。     

厦深铁路韩江特大桥东溪207#桥墩防撞设施设计

近年,交通运输行业飞速发展,改革开放几十年来修建的跨通航江河、港区和海峡的桥梁越来越多,而通航水域中船舶数量呈大规模增涨势头,而且船型趋于大型化发展趋势,使得桥梁和通行船舶之间的矛盾日趋突出,船舶与桥梁发生碰撞的事情时有发生,产生的后果极其严重。经过国内外众多的专家和学者研究应用,提出了很多种桥梁防撞设施,每种防撞设施均有自己各自的特点,本文通过厦深铁路韩江特大桥东溪207#桥墩为依托,重点对大桥东溪207#桥墩进行了防撞设施设计的介绍。     

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。     

海上大型桥梁非通航孔防撞问题研究

结合东海大桥防撞综合体系的研究成果,论述在海上大型桥梁的非通航孔附近设置防撞设施的必要性,以及海上大型桥梁防撞综合体系的构成、主要功能和作用,可为今后我国海上大型桥梁防撞体系的设计提供有价值的参考依据.