船舶撞击高桩码头的系统动力仿真研究

利用LS-DYNA显式动力分析软件建立船舶撞击高桩码头的系统动力仿真模型,该模型将船舶—码头—土体视为整体系统,统筹考虑土体的弹塑性、桩与土体的流—固耦合效应和船体与橡胶护舷的面—面接触,可较好地模拟船舶撞击高桩码头过程中的大尺度和非线性变形。初步分析船舶载重量、船舶撞击方式和橡胶护舷等因素对最大船舶撞击力和撞击历时曲线的影响,为确定高桩码头的船舶撞击力提供了可行的动力学分析方法。     

冲击荷载作用下高桩码头结构的动力响应分析

采用数学理论推导与动力时程仿真计算相结合的方式,对靠泊船舶撞击作用下高桩码头结构的动力响应及动力放大效应进行了研究,获得了多自由度结构在单点冲击荷载作用下的动力响应公式,推荐了数值计算时船舶撞击荷载的时程曲线类型及持时,获取了船舶靠泊撞击荷载下高桩码头结构的动力放大效应规律。计算与分析结果表明:码头结构设计时船舶撞击荷载的取值应充分考虑码头结构的动力放大效应;靠泊船舶撞击下的高桩码头结构对撞击荷载的动力放大系数推荐为2.0。     

船撞全直桩码头的损伤分析

采用集中参数模型和附加质量法分别考虑桩-土相互作用和动水压力作用,应用碰撞接触算法模拟船舶与码头碰撞效应,对全直桩码头进行了船舶撞击作用下的动力损伤分析。结果表明,考虑动水压力作用对船撞码头的碰撞力、码头位移和基桩损伤影响较小,基本可以忽略;考虑桩-土相互作用对船撞码头的位移和基桩损伤影响较大,不可忽略。同时分析了撞击位置、撞击角度和撞击速度对船撞码头结构损伤的影响。结果表明,撞击位置在码头边缘、撞击角度为90°(垂直于码头前沿)时对码头不利;撞击速度越大,码头破坏越严重。     

码头前系泊船舶撞击速度研究

采用时域数值模型,对横浪作用下码头前系泊船舶的运动响应进行了研究,分析了波高、周期、水深、船舶尺度及码头型式等因素对撞击速度的影响.结果表明:当波浪周期小于般舶自振周期时,撞击速度随波高的增加线性增长;波浪周期越大,撞击速度越大;船舶装载度(吃水)越小,撞击速度越大;墩式码头(无限开敞水域)中系泊船舶的撞击速度大于岸壁...     

船舶失控撞击高桩码头结构的数值仿真分析

以5万吨级散货船在失控状态下以1 ms的速度垂直撞击某高桩码头为例,运用有限元软件模拟该撞击的过程,得到对应撞击的能量转化情况以及船舶撞击作用力的时程曲线,并将撞击力仿真计算结果与各类船桥碰撞规范撞击力计算结果进行比较。同时,通过对撞击后码头结构破坏情况进行分析,提出防止码头结构由于船舶失控撞击而破坏的措施,为同类码头的设计、维护及改造提供理论依据。     

波浪作用下大型开敞式码头系泊船舶撞击能量研究*

为研究大型开敞式码头泊稳条件,采用理论结合物理模型试验分析的方法,研究大型开敞式码头系泊船舶在波浪作用下的船舶撞击能量。通过分析船舶撞击能量随波高、周期、水深以及船舶特性等要素的变化规律,提出经验公式解析式,通过大量的物理模型试验数据分析,确定出系数,给出完整的系泊船舶撞击能量经验公式,最后进行了算例验证,结果表明该经验公式是合理的。     

南京某高桩码头靠泊能力仿真分析与在线监测预警*

高桩码头服役环境复杂,码头结构在数十年的运行期内会发生不同程度的损伤,影响码头的安全运营。在码头运行过程中,船舶荷载是高桩码头结构的主要荷载,对码头结构的安全性、耐久性影响较大。本文对南京港某码头靠泊能力进行了有限元仿真分析,提出船舶靠泊过程中的三级安全预警阈值;结合长期在线监测,为码头结构安全服役提供技术支撑。研究结果表明：在船舶撞击1#排架的情况下,船舶撞击力达到238 kN时,码头结构响应达到三级预警指标,码头位移为3.8 mm,桩基顶部应变为69×10-6;船舶撞击力达到323 kN时,码头结构响应达到二级预警指标,码头位移为5.1 mm,桩基顶部应变为100×10-6;船舶撞击力达到471 kN,码头结构响应达到一级预警指标码头位移为7.5 mm,桩基顶部应变为156×10-6。在线监测预警结果表明,码头结构具备5 000吨级船舶靠泊能力,在规范靠泊的前提下,能够满足 8 000吨级船舶靠泊的结构安全要求。     

高桩梁板式码头撞损后的分析和修复设计

以浙江舟山某散货码头受船舶撞击后导致码头损伤的工程为例,分析码头受撞击后的受力情况,提出合理的修复码头的工程措施。同时,根据修复过程中积累的经验,为码头设计提出参考建议。     

船舶撞击力作用下的墩式码头水工建筑物安全评估

针对遭受船舶撞击的码头水工建筑物安全评估问题，结合船舶与码头发生碰撞的实例，以码头结构现场检测结果为基础，采用水运、公路、铁路行业规范公式推算失控船舶的撞击力，计算船舶撞击后的码头水工建筑物稳定性，综合评估遭受船舶撞击的码头水工建筑物的安全性和适用性，并给出受损部位修复处理及后续运营期监测措施。结果表明，被碰撞的码头靠船墩结构安全性评估等级为A级，结构适用性评估等级为B级。该安全评估方法可为事故鉴定、受损结构修复和码头后期运营提供科学依据和技术支撑。     

波浪作用下系泊船舶的撞击能量研究综述

归纳和总结国内外有关系泊船舶在波浪作用下对靠船设施的撞击作用的研究,分析影响系泊船舶撞击能量的若干主要因素,指出当前国内外各类撞击能量计算公式的适用性。在此基础上,提出系泊船舶对码头的撞击能量有待进一步研究的内容和方向。     

船舶撞击码头动力响应有限元分析

以3万吨级船舶以较快速度平行靠泊高桩码头为例,对不同方法计算出的最大船舶撞击力进行比较分析。应用有限元方法对船舶撞击码头的过程进行了数值模拟,根据码头结构产生的最大拉、压应力和混凝土强度破坏准则判断码头的损伤情况,由此确定码头升级改造的可行性。     

离岸深水港码头系泊船舶系缆力和撞击能量

随着近岸深水岸线的逐步减少,以及船舶大型化的发展,码头建设向着条件更加恶劣的深水地区发展,离岸深水港码头的船舶系泊安全问题成为各方关注的焦点之一.在理论分析的基础上,针对影响系泊船舶系缆力和撞击能量的各种因素,开展了较为系统的物理模型试验研究,提出了多参数系泊船舶系缆力和撞击能量半经验半理论计算公式,并通过相关性分析,验证了公式的计算准确性,为保障离岸深水港码头船舶的系泊安全提供了技术支持.     

横浪作用下系泊船舶撞击能量的分析和研究

收集了国内5万~30万t系泊船舶在横浪作用下撞击能量物理模型试验的研究成果,采用理论结合模型试验的分析方法,研究码头系泊船舶在横浪作用下的撞击能量规律。通过分析系泊船舶横向撞击速度随波高、水深、装载度等要素的变化规律,并结合物理模型试验进行数据拟合,给出完整的系泊船舶撞击能量估算公式。     

船舶停靠码头撞击力研究

在船舶大型化的背景下,为了研究大吨位船舶停靠内河既有架空直立式码头过程撞击力对码头的影响,利用ABAQUS建立精细化有限元模型,对不同吨位、不同初始速度、不同撞击角度的船舶停靠码头的过程进行数值仿真分析,研究码头所受撞击力变化情况.结果表明,船舶直接停靠码头过程,系统能量转化迅速,撞击力在接触瞬间产生较大值,撞击力作用...     

大型船舶靠泊能量计算

船舶靠泊有效撞击能量计算和护舷设计是码头工程设计中的重要内容.护舷设施作为码头上重要的设备之一,关系到码头工程造价和靠泊作业安全,特别是对于大型船舶在外海或开敞式水域中的靠泊作业尤显重要.结合工作实践,就大型船舶靠泊有效撞击能量计算进行探讨.     

中英码头船舶靠泊撞击能设计规范对比分析

对比分析了中、英规范关于码头船舶靠泊撞击能设计方面的差异,并通过实例进行了验算。研究结果表明:中国水运行业规范对影响船舶靠泊撞击能的因素考虑不全,计算结果偏小,动能系数取值不尽合理。建议修订计算公式中系数的种类和取值。同时,为海外项目船舶靠泊撞击能设计提供理论参考。     

多护舷分配的船舶撞击能计算和护舷选型

国内外规范和标准均未明确船舶有效撞击能量在护舷中如何分配,通常考虑由单个护舷完全吸收。以海外某重力式码头护舷选型为例,研究船舶有效撞击能量由多护舷分配的可能性,阐述基于PIANC指南的多护舷分配的有效撞击能量计算方法和护舷选型过程。研究结果表明:在护舷的破损不至于引起码头结构严重损害的前提下,基于PIANC指南的船舶有效撞击能量考虑多护舷分配是合理的。这一设计理念能够降低对单个护舷的吸能要求,降低码头结构造价,对海外码头工程的设计具有借鉴意义。     

LNG船与高桩码头碰撞的力学特性

基于有限元方法研究LNG船与高桩码头碰撞过程的受力特性,基于ANSYS/LS-DYNA软件建立LNG船和高桩码头的结构模型,数值仿真了不同撞击速度、撞击角度时LNG船与高桩码头的有效应力与撞击力,分析撞击过程结构的受力特性.针对撞击力,对比分析不同规范计算结果与软件计算结果,结果表明,《AASHTO桥梁船舶撞击设计指南》计算结果与软件计算结果吻合较好,实际中可采用该规范初步估算LNG船与高桩码头的撞击力.     

高桩码头撞损破坏程度分析

随着船舶大型化的发展,超载靠泊撞击事故屡屡发生,本文将就高桩码头实际破损程度进行分析。     

对老码头船舶撞击能量计算分析

介绍老码头修复时，通过计算船舶对码头的撞击能量，提出护舷的设计和使用措施。