船撞桥最小二乘支持向量机预测方法

为了提高桥梁与桥区通航船舶的安全性,提出了一种船撞桥概率智能预测方法.以桥墩跨径、水流速度、水流方向与桥墩连线法线方向夹角以及航道弯曲度为系统输入,以单航次船撞桥事故率为系统输出,应用最小二乘支持向量机进行了船撞桥概率估算.结合实际航道,选择了长江和黑龙江上12座桥梁的洪水期、中水期和枯水期3个时段的样本数据进行验算,并与神经网络船撞桥概率估算结果进行对比.对比结果表明:支持向量机方法能准确地预报船撞桥概率,具有全局最优解,并且收敛性和学习效率均优于神经网络.     

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。     

崇启大桥运营期船撞风险评估

桥梁运营期的船撞风险已逐渐成为桥梁工程面临的尖锐问题之一,因此对桥梁运营期的船撞风险进行风险评估具有重要意义.结合崇启通道工程,运用AASHTO指南方法对崇启大桥运营期各桥墩年船撞概率及年倒塌概率进行计算,对崇启大桥运营期的船撞风险进行了评估.崇启大桥运营期总体船撞风险评估等级为三级,属于中等风险水平.需要工程建设参与方以及运营管理方引起足够重视,采取防范、监控措施.     

基于AASHTO规范算法的桥梁船撞风险评估

美国和欧洲规范都将船撞事件处理为风险事件,根据可接受风险的水平来指导桥梁的船撞设计。我国规范是将船撞事件处理为偶然作用,根据航道和通航船舶情况给定设防船撞力。比较而言,我国桥梁船撞设计还没有形成系统的设计思想。因此,采用美国规范算法对嘉陵江渝合东阳镇大桥在近期和中远期通航密度下的船撞风险进行分析,     

安庆长江铁路大桥防船撞研究

根据美国阿肯色河桥和广东九江大桥船撞非通航孔桥墩时的速度,质疑美国公路桥梁设计规范中"船偏离航线速度正比下降"的方法。符合实际地总结出"失舵不失速"的工况,结合安庆铁路桥的防撞研究,对船撞桥速度的选取、船撞力和需设防桥墩数目的确定提出了见解,并对防撞方案进行了探讨。     

桥梁船撞设计有了系统规范指导

西部科技项目"西部地区内河桥梁船舶防撞标准和设计指南的研究"近日通过验收,这意味着,我国桥梁船撞设计缺乏系统规范指导空白的历史宣告结束。与现有的国际(美国、欧洲等)和国内桥梁船撞相关理论和设计规范相比,该项目完成了桥梁船撞设计从静力理论到动力理论的跨越,完成桥梁船撞设计从描述性规范到基于性能设计规范的过渡,取得了如下创新成果:(1)建立了基于性能的桥梁船撞设计理论体系,确定了船撞设防水准、设计性能目标,并提出了基于性能的桥梁船撞设计的具体方法;     

船撞桥事故综述

文中对国外、国内的船撞桥事故进行了综述。在大量调研的基础上 ,建立了我国船撞桥事故数据库。大量的事实和研究表明 ,无论是桥梁工程师还是船舶工程师 ,都应对船撞桥问题引起重视 ,并积极探索减少船撞桥事故率、降低船撞桥风险的方法和途径     

欧洲统一规范Eurocode 1-船撞桥梁偶然作用评述

总结了欧洲统一规范Eurocode 1在冲击和爆炸偶然作用设计方面的总体思想和关键条文,对其关键条文如船撞力、船只撞桥概率和桥梁倒塌概率作了详细解释和推理后,指出其在上述方面存在的不足之处,并提供了相应的修改建议,以供国内桥梁船撞设计、研究对比和参考.     

黄海大桥受船撞概率分析

黄海大桥为南通港洋口港区近期人工岛连接临港工业区唯一的陆上交通要道,桥位处近6km的滩涂养殖区存在大量的养殖船舶,以及当地渔民出海捕鱼的船舶,大桥建成后存在被船舶撞击的风险,通过实地调查分析,综合国内外船撞桥数学模型的特点,本文采用以AASHTO模型为基础并结合实际调查资料对黄海大桥船撞桥概率进行研究分析,研究结论对进一步评估该桥存在的风险提供依据。     

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。     

失控船舶撞桥概率分析与预报

目前确定船、桥碰撞发生概率的方法,是利用航道内在该桥位处发生意外事故的长期统计资料进行统计分析所得出的概率.文中有别于传统的概率统计或模型分析方法,从船舶失控后的实际运动过程着手,建立相应的数学模型,运用MATLAB开发的软件平台分析失控船舶的漂移情况,确定失控船舶碰撞危险区域,从而得到失控船舶撞桥概率.     

基于船撞桥墩有限元数值仿真分析

以赣江某跨桥梁为研究对象,利用有限元软件ANSYS进行船桥碰撞建模分析,研究船舶以不同的速度及质量撞击桥墩的动态响应。结果表明:桥墩的被撞区和桥墩底部属于危险区域,在该区域内应力在极短的时间内迅速增大,而船舶的最大应力发生在碰撞区和船艏拐角处,尤其是船艏碰撞处迅速产生巨大的变形;随着船舶航行速度及载重量的不断增大,撞击力增长的速度、最大值以及船舶和桥墩的应力均明显增大,但不成线性或倍数增加。     

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。     

基于非线性有限元的桥梁船撞分析与撞击力研究

桥梁船撞通常造成很大的风险,其撞击过程是一个复杂瞬态动力过程,现行规范将这种冲击作用以等效静态力的形式施加到桥梁结构上,计算撞击效应。基于一座内河航道上施工中的桥梁受到船只撞击,计入几何和材料非线性,分析其撞击力和撞击损伤效应。并对比研究不同初速度下的数值分析结果、不同规范的等效静力及其与撞击速度的关系,探讨桥梁船撞作用力。在此基础上,讨论了内河航道船舶等效撞击力,在现有规范下,建议了桥梁设计撞击力的参照公式。     

嘉绍大桥船撞风险评估研究

阐述了美国AASHTO 指南中船桥碰撞事故的风险评估方法。结合嘉绍大桥,根据AASHTO 指南方法对嘉绍大桥的船撞概率进行了计算,对嘉绍大桥运营期的船撞风险进行了评估。计算结果表明,嘉绍大桥船撞风险水平偏高,提出了降低嘉绍大桥船撞风险的措施。     

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。     

船桥碰撞结构损伤及船撞力影响因素分析

随着交通运输业迅速发展,船舶航线越来越密集,跨江、跨海大桥数量逐年上升,发生船桥碰撞事故概率增加.采用非线性有限元仿真方法,对6600DWT直立艏货船和方形桥墩碰撞过程进行数值模拟,研究船桥碰撞能量转换关系,分析船舶航速、船艏撞深、船舶应力应变等船舶结构动力响应随时间变化规律.选取船舶航速、船舶载况、碰撞角度、横向偏移距、桥墩截面形式5个因素,设置多组工况,分别研究各因素对船桥碰撞力及碰撞接触时间的影响.研究结果表明:船桥碰撞事故造成船舶碰撞接触区域出现明显塑性变形,其撞击力与船舶航速和载重呈正相关,而与碰撞角度和横向偏移距呈负相关,且与桥墩截面形式存在一定相关性.研究结果再现了船桥碰撞发生全过程,揭示出船桥碰撞损伤局部性以及各因素影响下的船撞力差异.     

车辆撞击下UHPC连接预制拼装桥墩动力响应及耐撞性能优化

以UHPC连接预制拼装高架桥墩为研究对象,基于LS DYNA软件对车辆撞击桥墩进行非线性有限元分析.通过UHPC试块轴压试验与落锤试验得到CSCM本构模型;并分析了不同撞击速度下预制拼装桥墩与整体现浇桥墩撞击力、变形发展规律及内力响应的异同;最后通过改变接缝钢筋直径,接缝处摩擦系数及下接缝处UHPC高度等关键参数进一步对预制拼装桥墩耐撞性能进行优化.结果 表明:撞击后预制拼装桥墩的振动周期明显比整体现浇桥墩要短;拼装柱裂缝发展由墩底杯口上端向撞击背面延伸,整体柱则是从墩底延伸;两个桥墩的墩底易出现剪切破坏,被撞击处易发生弯曲破坏,其中拼装柱墩顶可能还会发生弯曲破坏,整浇柱墩顶易出现剪切破坏,拼装柱和整体柱抗撞性能差异不大;此外提高UHPC高度,相较于接缝钢筋直径和接缝处摩擦系数,对拼装柱耐撞性能提升最为明显,桥墩损伤破坏和动力响应也明显下降,可有效提升该桥墩的耐撞性能.     

江津中渡长江大桥船桥碰撞力的计算和分析

结合拟建江津中渡长江大桥桥墩船撞力计算,对船舶撞击速度、角度的选取及影响进行了探讨;分别运用国内外现行的规范公式、经验公式及有限元模拟方法,对3 000 t、5 000 t级船舶撞击桥墩的碰撞力进行了计算对比。结果表明:我国现行公路和铁路规范公式计算结果偏小,美国AASHTO规范公式、修正沃辛公式与有限元计算结果基本一致。     

千米级斜拉桥船撞动力响应分析实用方法研究

结合千米斜拉桥基础刚度较大的特点,指出采用实用的两阶段方法来计算千米级斜拉桥在船舶撞击作用下的全桥动力响应.该方法采用非线性显式有限元接触分析来进行船桥局部碰撞分析,得到船舶在碰撞过程的特性曲线,并将其作为第二阶段全桥动力响应分析的基础.然后,用动力分析中常用的空间梁单元模型进行全桥动力响应分析,明确船撞下千米级斜拉桥的动力需求或性能.选择主跨跨径为1 500 m的千米级斜拉桥为算例,LS-DYNA完成第一阶段的局部碰撞特性的分析,Sap2000开展第二阶段的全桥动力响应分析,其过程表明该方法的基本思路简单实用且有效,能为实际的设计提供指导和依据.