单孔跨越多线通航航道桥梁通航净空宽度探讨

近年来,我国在沿海大型海湾、入海河口规划和建设了多条重大通道,大型海湾、河口水域通航环境复杂,大型船舶和小型船舶交汇航行,小船会在大船人工航道两侧航行,出现多线通航的情况,单孔跨越多线通航航道桥梁通航净空宽度的确定是决定通航孔桥梁通航方案适应性和安全性的关键。本研究在国内规范的基础上,结合船舶领域理论,提出单孔跨越多线通航航道桥梁通航净空宽度确定方法,以深中通道伶仃航道桥为例,探讨该方法的应用和实践。     

超长跨海大桥非通航孔区段防船撞研究

据统计,船舶撞击桥梁非通航孔区段引起的事故约为撞击通航孔的两倍。我国在沿海大型海湾、入海河口规划和建设了多座超长大型桥梁,非通航桥区段的船撞问题日益突出。梳理了近年来发生的船撞非通航孔桥梁事故,研究了国内典型超长跨海大桥非通航孔区段设防现状,提出了超长跨海大桥非通航孔桥防撞设计方法,并探讨了该方法在舟山至上海跨海大通道中的应用和实践,可为超长跨海桥梁非通航孔区段防船撞提供参考和借鉴。     

桥区水域船舶安全通航系统研究

在桥区水域安全环境评价及船舶安全通过桥梁影响因素分析的基础上,提出采用GPS、无线网络、嵌入式和预测控制等技术,建立自动识别船舶航行轨迹和引导船舶航行的桥区水域安全通航系统,主动防止和避免船舶撞击桥梁事故的发生。     

某城市桥梁船撞事故分析与维修方案

以某城市桥梁上部结构遭遇船舶甲板室撞击后T梁断裂为例,利用AASHTO规范公式和通用显式动力分析程序LS-DYNA970计算船舶碰撞力,得到船舶撞击力超过JTG D60-2004《公路桥涵设计通用规范》中所规定的内河航道船舶撞击作用标准值,只要船速超过1 m/s,当水位较高或船舶水上高度超过通航净空高度,最高点超过梁底高程,船舶撞击到桥梁都会对桥梁上部结构造成破坏,导致桥梁T梁断裂事故发生;最后给出更换T梁的桥梁维修方案和桥梁上部结构防撞保护及措施。     

考虑误航的船舶撞击桥梁速度计算方法及工程应用

船舶撞击速度是进行船桥碰撞研究的关键参数之一,直接影响船撞力的大小和桥梁的设防标准。通过对船撞事故及现有船撞速度确定方法的分析,考虑桥梁设计通行能力及发生误航的可能,提出一种考虑误航时偏航失速的船舶撞击速度计算方法。通过在某双塔斜拉公路大桥防船撞研究中的应用,采用3种船舶撞击模式进行防撞研究,结果显示,不同模式下通航孔桥墩的撞击速度相差较小,非通航孔桥墩的撞击速度相差较大,考虑以边跨为通航孔时发生偏航撞击模式,对于非通航孔桥梁抗撞设计更加合理,通过LS-DYNA有限元分析软件模拟了船舶撞击桥墩过程,并得到了船舶正撞力标准,可作为防船撞研究和设计的参考。     

某内河航道桥抗船撞安全性能评估分析

鉴于船撞桥事故频发，特别对于桥龄超过20年的内河航道桥，桥梁抗撞能力在设计阶段鲜有考虑，需要进行抗撞安全性能评估。通过Midas Civil、Xtract有限元软件建立分析模型，根据《桥梁抗撞设计规范》(JTGT 3360-02-2020)要求，结合实际通航船舶的情况，对某内河航道大桥通航孔桥墩进行抗撞性能分析。结果表明：桩柱式桥墩在300 t船舶撞击力偶然组合下强度及变形均不满足要求，在100 t船舶撞击力偶然组合下变形不满足要求。建议采取航道控制措施，降低通航船舶吨位、限止船舶通航速度，并设置防撞措施保障桥梁结构安全。基于分析过程，总结了桥梁抗撞安全性能评估的一般流程。     

G1501 跨泖港大桥主动防撞系统设计

G1501高速公路跨泖港大桥上跨平申线(上海段)航道。该航道是《上海市“十二五”内河高等级航道建设规划》中首批启动建设的航道,为黄浦江上游三大支流之一,目前航道等级Ⅴ改Ⅳ。改造过程中航道上桥梁被船撞风险高,通过对桥梁预防航道船舶碰撞预警系统工作模式与参数化技术、多源数据三维测量空间的平面转换算法与工程实现技术、基于多源数据融合的船舶通航异常行为的判别技术、桥梁预防航道船舶碰撞预警系统性能优化与工程测试技术等内容进行研究,突破基于多源数据融合的复杂背景下航道多目标检测/跟踪算法、基于多源数据融合的船舶-桥撞击态势预测等关键技术,泖港大桥采用主红外、可见光和激光测距三类传感器复合体制的航道桥梁主动防撞系统。从而实现全天候、全天时、全自动航道桥梁主动防撞监控及预警,其应用效果良好。     

非通航孔桥梁防船舶撞击新型拦阻技术

针对现有非通航孔桥梁防船撞技术的不足,提出适用于江海长桥非通航孔桥梁防船撞的新型自适应、恒阻力船舶拦阻技术。自适应、恒阻力船舶拦阻系统由系泊趸船、系泊锚链和混凝土沉块、自适应浮筒、高强度拦阻网、触发钢索以及恒阻力耗能装置组成,其工作原理为:偏航船舶撞击拦阻系统后,自适应浮筒带动拦阻网从水平状态竖起展开,包裹住来撞船首,再通过恒阻力耗能装置吸收船舶动能,拦截住船舶。通过缩尺比模型试验和实船撞击试验模拟该系统拦截船舶的过程,验证了该系统的可行性及工程设计的可靠性;采用水动力计算软件ANSYS-AQWA进行全尺寸数值仿真,仿真结果与试验结果基本一致。     

牛湾特大桥通航安全评估

通过资料调查、实地检测和理论分析对牛湾特大桥的通航安全状况进行评估。具体工作包括桥区附近水文地质数据的收集、船舶撞击力的计算、船舶撞击风险估计等。评估结果表明,牛湾特大桥存在通航净空不够、通航船舶吨位过高及船舶交通秩序混乱等风险。     

基于船舶A IS数据的桥区水域通航饱和度研究

为分析内河通航情况,评价桥区水域航道饱和程度,研究不同船舶领域模型对航道饱和度评价造成的影响,构建了基于船舶A IS数据的通航饱和度模型.通过大量历史船舶A IS数据分析,计算了船舶交通流量、通航密度、通过能力等参数,基于停船视距船舶领域构建了通航饱和度模型,提高了饱和度计算精度;分析了饱和度随时间的变化特征,并提出了最大饱和度等评价指标.以长江中游武汉河段桥区水域为例,研究近三年桥区水域通航饱和度用以验证.结果表明,长江中游桥区水域通航饱和度平均约为20% ~30%;武汉长江大桥附近饱和度最大可达53%,与实际较为相符;基于藤井船舶领域模型相比停船视距船舶领域模型计算所得的通过能力值高76%,饱和度低43%.采用停船视距船舶领域计算所得饱和度随区域交通流特征而变化,相比于传统方法更加精准.      

京杭运河徐州段通航现状分析及对策研究

京杭运河徐州段伴随水上运输的迅猛发展和船舶大型化进程的加快,通航能力不足的问题日益突出,堵航碍航现象时有发生.通过调查京杭运河徐州段通航情况,分析了航道堵挡产生的原因,并从海事管理、技术革新、增加投入等方面对京杭运河徐州段安全通航保畅工作提出应对策略.     

桥梁通航净空尺度和技术要求论证

从交叉学科的角度论述桥梁通航标准的确定原则和方法，包括桥位选择、通航水位、净空尺度、航道选线、河床演变、安全保障措施等，提出净空尺度计算原则和斜交桥梁净空宽度计算公式，为跨航道桥梁的通航净空尺度和技术要求论证提供参考，使桥梁建设有利于航道和港口发展。     

船舶失控漂移模型在重庆白居寺长江大桥通航安全影响论证中的应用研究

由于通航环境条件突变或船舶自身操纵设备异常,常会导致船舶失控。文中应用已有的船舶失控漂移模型,结合重庆白居寺大桥桥梁选址及桥区水域船舶通航环境条件,对船舶在过桥航行过程中,在不同风流条件下发生失控险情,对桥梁可能产生的影响进行了分析与计算。     

基于船种聚类的航道通过能力量化方法

为准确计算航道通过能力,针对单双向通航方式并存的混合通航航道,建立了基于船种聚类的航道通过能力量化模型.根据海港航道通航管理规则,对不同船舶种类进行分类,通过聚类算法确定船舶种类特征及其分布概率.与传统航道通过能力计算方法相比,对不同种类船舶所占航道资源分别附以不同权重,同时考虑船舶通航方式改变对航道通过能力的影响,能够更加准确地量化航道通过能力.应用天津港大沽沙航道数据进行了实例分析,目前航道实际月通过船舶约为1 905艘次,计算得到大沽沙航道月通过能力为2 350艘次,并且与港口公共混合通航航道通过能力计算结果4 455艘次/月相对比,前者的结果更符合实际情况,后者的结果明显大于实际航道通过能力.结果表明,基于船种聚类的航道通过能力量化方法能更加准确地反映航道实际情况.      

基于失效概率的桥梁防船撞装置安全性评估

采用非线性有限元法模拟了船舶撞击桥梁防撞装置的动态过程,计算了防撞装置对桥墩的撞击力并分析其吸能效果。根据桥位、水文资料、通航船舶类型及数量等条件,分析了1 000t级通航船舶撞击桥梁的概率,对桥梁船撞倒塌概率公式进行了修改,计算了桥墩安装防撞装置后的倒塌概率;对目前国内外桥梁船舶撞击风险接受准则进行对比研究,选择了适合某跨江大桥的船撞风险值;采用安装防撞系统后桥梁的失效概率来评价防船撞钢套箱设计的合理性,为桥梁直接构造防船撞装置的设计提供安全评估参考。     

长江下游口岸直水道通航风险分析与安全评价

针对拟实施的航道整治工程,基于口岸直水道实际情况,对照航道通航环境影响因子的危险度评价标准,选取各影响因子作为评价指标,分析其对口岸直水道的通航安全的影响并进行风险评价,得到相应的风险级别。     

低等级通航河道整治工程施工通航安全保障方案研究

近几年来,嘉定区加大了对骨干河道的整治力度,先后综合整治了环城河、练祁河、娄塘河、横沥、盐铁塘和顾浦等河道.上述河道都为低等级航道,即7级航道或等外级航道,在整治工程施工期间必将对过往船只和工程施工船舶带来一定的安全影响.通过对顾浦(省界～鸡鸣塘)综合整治工程施工期间通航安全各种因素进行综合分析,提出针对性的安全保障措施,保障过往船只和工程施工船舶的安全,对今后类似低等级航道施工有一定的借鉴作用.     

大直径Y型防撞岛的设计与施工

番禺洛溪大桥是广州市南出口公路,同时也是105国道上跨越珠江主航道的第一座特大桥梁。桥梁全长1916.04米,其中跨越珠江的主桥长480米。珠江的通航要求为净宽120米,净空高(通航水位以上)34米。通航的船舶吨位要求确保5000吨海轮的自由进出,照顾7000吨海轮的通过。为此我们对实际过往船舶作了重点调查(4000t以上80艘)调查结果说明本航道上的船舶吨位大,船型多,且来往频繁,确实需要有这样的通航标准。根据航道位置及航向,确定主桥的跨径组合为65+125+180+110米,其中125米跨是为了方便附近修船厂船舶调头的需要。主桥的结     

下芦桥桥墩受撞分析及加固方案设计

随着桥梁数量增加和航运船舶吨位的增长，通航水域上船桥相撞的事故也呈增长趋势，因此桥梁工程师必须重视结构物防撞及受损后的加固设计。结合东莞下芦桥受船舶撞击这一实例，对桥墩的损坏程度进行评估，分析碰撞的原因，并介绍了桥墩加固方案的设计和设置防撞设施的重要性。     

船舶撞击连续梁桥风险评估

介绍了美国AASHTO规范对于船舶撞击桥梁风险评估的方法,采用有限元方法考虑两种上部约束情况,对一五跨预应力混凝土连续梁桥下部结构的防撞能力进行计算,并结合实际桥位和船舶通航情况,对其船舶撞击风险进行分析,从而为桥梁的防撞管理工作提供依据。