船桥碰撞过程中桥墩塑性防撞装置性能研究

随着交通运输的发展,船桥碰撞事件时有发生。现有规范中撞击力计算公式通常只考虑船舶质量和速度,对刚度考虑不足。本文利用有限元软件ANSYS LS-DYNA进行仿真模拟,以不同的钢板厚度反映刚度变化,分析船舶结构和防撞装置刚度变化对撞击力以及碰撞过程的影响。研究结果表明:碰撞过程中船舶的动能主要被防撞装置和船舶结构通过塑性变形吸收,防撞装置相对刚度越小,其吸收的碰撞能越大;最大撞击力主要受船舶结构和防撞装置二者刚度较小者的影响,船舶结构刚度相对较小时,最大撞击力随船舶结构刚度的增加而增加;防撞装置的刚度较小时,最大撞击力随着防撞装置刚度的增加而增加;在进行桥梁防撞设计和验算时,除要考虑船舶刚度的影响外,还应根据通航水域的实际情况,确定防撞装置钢板厚度的合理范围。     

新建连盐铁路灌河特大桥防撞设施设计与分析

针对连盐铁路灌河特大桥设置防撞设施的必要性和防撞问题的特点,提出了两种防撞方案,通过非线性有限元碰撞计算对防撞设施进行分析,根据经济性、安全性的比选,最终确定了本桥的防撞方案,给今后桥梁防撞设施的设计提供了有效参考。     

耗能防撞装置在桥墩基底摇摆隔震中的性能研究

在桩基础桥墩基底摇摆隔震中,提出1种增加柔性耗能防撞装置设计方案.当罕遇地震发生时,桥墩在与基础分离处发生摇摆,与设计的防撞装置发生碰撞,延长了系统的撞击时间,使撞击力下降.利用多个钢绳柔性防撞圈同期作用的动态有限元方法,建立适当模型,并对防护围刚度分3种情况进行讨论.发现在撞击防撞装置的过程中,前期为部分防撞圈发挥作用,后期为全部防撞圈发挥作用,并且“同期作用历时”越短越好.分析结果表明,降低防撞构件的初始刚度,可延迟最大撞击时间,同时可减小最大的撞击压力.     

隧道内弹塑性钢管混凝土防撞系统设计及列车撞击荷载研究北大核心

为了减轻列车在隧道内脱轨后引发的灾害,提出了一种设置于隧道内用于抵挡高速列车脱轨后撞击的新型防撞系统。该系统由W梁、W梁连接件、吸能块和钢管混凝土防撞墩组成。为了研究新型防撞系统的适用性,建立了列车-防撞系统-隧道耦合模型,计算得到在不同撞击角度和撞击速度下列车撞击力时程曲线,分析列车撞击力峰值与列车撞击角度、速度的关系,最不利工况下车头的横向速度、位移时程曲线,以及撞击后列车与防撞系统的形态变化。结果表明:列车撞击力随撞击角度和速度的增大而增大,且撞击角度变化对撞击力影响较大;新型防撞系统可以抵挡列车的撞击作用,吸收部分碰撞能量,并且受到撞击后整体结构保持完整。     

灌河特大桥防撞套箱安装技术研究

灌河特大桥是连盐铁路跨度最大的特大桥,为全线重难点控制性工程。为保证铁路和航道内运输安全,根据《新建连盐铁路灌河特大桥通航净空和技术要求论证研究报告》,需要为灌河特大桥水中桥墩设置防撞设施。本防撞设施为阻尼消能钢结构复合材料结构,防撞设施自身强度高、抗撞能力强,且美观大方、与环境协调,具有良好的社会经济效益与环境效益。通过对钢浮体防撞设施加工制造和运输安装进行技术分析和研究,总结一定施工经验,为后续新建桥梁和既有线桥梁配加防撞设施提供借鉴。     

桥墩防船撞设施研究

文章结合官洲河特大桥防撞设施设计实例，分析了桥墩防撞设施的基本要求，对我国常用的防撞设施作了性能比较，并对不同防撞设施进行了经济比较，提出了适用的计算方法，同时介绍了该桥主墩钢套箱设计情况：主要由类似船舶结构的多室构造套箱和套箱与桥墩间的橡胶弹性缓冲层构成，具有吸能好、占空间少等优点。     

不锈钢双层客车防撞柱弹塑性分析及试验验证

以某型不锈钢双层客车为研究对象，对其司机室端防撞柱结构进行评估和试验验证。根据美国CFR标准49章238部分的评判准则，提出3种防撞柱弹塑性试验方案，并基于动态仿真结果进行比选；对司机室端防撞柱结构设计并进行弹塑性冲击试验，测试冲击速度、反弹速度和防撞柱各垂向高度的位移，并计算吸能量，通过对试验数据的分析并与评判准则进行对比，表明防撞柱设计满足所有设计要求；最后，基于试验数据对防撞柱有限元模型及建模方法进行校验，试验数据和仿真数据的对比分析表明结果具有很好的一致性，为后续进一步的研究工作提供了可信的基础模型。     

基于组合定位的现代有轨电车雷达防撞系统设计

现代有轨电车作为一种新型公共交通工具,因半独立路权的运营方式使其与其他社会车辆相撞的事故近年来频频发生,有轨电车防撞系统成为保障现代有轨电车安全运营的重要设备。在分析比较传统防撞系统的方式方法后,根据现代有轨电车实际运营环境特征,结合卫星导航与无线射频识别技术,提出一种基于扩展卡尔曼滤波和目标跟踪算法的低成本组合定位雷达防撞系统。测试结果表明,该防撞系统在结合组合定位模块数据后可有效判断列车当前行驶的危险区域范围,降低单一雷达防撞系统的误报警率,及时发出报警信息,提高防撞系统的准确性和稳定性,更好的保障有轨电车运行安全。     

道路工程鸟撞被动防护隔离栅设计研究——以秦岭朱鹮为例

随着我国交通建设项目向生态保护区延伸,时常发生运行车辆与鸟类碰撞事件,目前该行业对鸟类保护的工程措施研究尚属空白.本研究以秦岭朱鹮对象,设计出一种适用于道路工程的大型鸟类防撞装置.结果表明,利用拉筋提高鸟类头颈穿过率、增加碰撞受力点、采用弹簧缓冲碰撞冲量,可有效避免鸟类碰撞骨骼损伤,降低碰撞致死率.     

轨行施工车辆防撞报警器的研制

对现阶段轨行施工车辆作业特点及研制轨行施工车辆防撞报警器的必要性进行了阐述，介绍了轨行施工车辆防撞报警器的设计原理，相关技术条件及试验情况，结合轨行施工车辆防撞报警器的工程应用实例，展望了其广阔的应用前景。     

低地板车泡沫铝防撞装置动静态性能研究

为了设计四模块低地板有轨列车耐撞性车体防撞装置,实现列车被动安全保护,采用数值仿真技术进行准静态和动态压缩计算,研究不同孔隙率下泡沫铝防撞块的吸能特性。研究结果表明:泡沫铝防撞块准静态压缩的压溃力呈现明显的弹性阶段、稳定压溃阶段和致密化阶段;泡沫铝防撞块的压溃力和吸收的能量随着孔隙率的减小而增加;同一孔隙率下,动态压缩过程初始压溃力的变化趋势与准静态压缩的压溃力大致相同,而随着泡沫铝的压实,准静态压缩的压溃力呈线性增大。     

桥梁新结构防撞限界架的研制与应用

分析防撞限界架撞损原因，有针对性地进行研改，增设预警设施，有效解决防撞问题。     

一种大型养路机械车辆作业防撞系统

大型养路机械车辆作业防撞系统是一套辅助操作人员进行车辆间位置判读并自动进行防撞预警的作业安全防护设备。作业防撞系统通过GPS定位、激光测距、轮径脉冲计数等手段实现车辆的位置定位及相互距离判断，通过数传电台及4G网络模块实现车辆通信，将车辆间相互距离的实时监测及当前车辆速度经过防撞模型算法处理，得到车辆的碰撞预警信息，实现大型养路机械车辆防碰撞预警功能。系统在现场测试中可实现60 km/h的车速下，提前1 min以上进行车辆碰撞预警，有效保障了大型养路机械的作业安全。     

接触网作业车常见事故原因及预防措施

对接触网作业车日常运行中的常发惯性故障类型进行分类及原因分析,提出了防冒挤、防切轴、防脱轨、防撞柱、防挂重、防误停、防撞物的预防措施,确保作业车的运行安全,以减少其对铁路正常行车秩序的干扰。     

有防撞装置时计算船撞桥的力——铁路桥梁规范中船撞力公式的延伸修订

《铁路桥涵设计基本规范》(TB10 0 0 2 199)中有船撞桥墩的力的计算公式 ,该公式用“撞后镶住不动 ,动能全部耗尽”的状态 ,计算出最大正撞力 ;并考虑了船的质量、速度、相撞时的角度、能量耗散以及船和桥墩两者的刚性。若相撞时两者之间有防撞装置时 ,可将防撞装置与前两者同样对待 ,以防撞装置弹塑性曲线的割线斜率作为平均弹塑性系数C3 ,推导出有防撞装置时的船撞力公式 ;并反对对本公式作过分的简化     

新建公路上跨高速铁路立交桥安全防护措施研究

结合高速铁路运营特点,研究设置上跨高速铁路立交桥上的安全防护措施。本文对防撞、防抛及监控系统等各类安全防护措施的设置进行了研究,防护范围包括跨高速铁路立交桥的主孔及其两端的相邻孔,建议立交桥上设置内外两道防撞护栏,外防撞护栏上设置防护网(板);外防撞护栏之外再设置检修通道及竖直监测电网;内外两道防撞护栏之间考虑设置机动车撞击护栏后的防抛缓冲带,安全防护的横断面布置对于有无非机动车道和人行道分别进行设计。     

浅埋式桩基础钢筋混凝土拱桥桥墩防撞安全性评价与加固技术研究

以五强溪沅水大桥为工程背景,针对浅埋式桩基础钢筋混凝土拱桥,提出基于我国公路桥涵设计规范桥墩防撞安全性评价方法.通过对该桥的桥墩防撞安全性评价提出了相应的桥墩加固方案.采用三维实体单元来模拟基础加固后新老混凝土的共同作用,同时考虑新老混凝土接触面按完全粘结与滑动2种情况建立计算模型,对桥墩防撞加固方案的可行性进行了研究,亦可供同类桥梁加固参考.     

桥墩泡沫铝基组合防撞装置耗能机理及缓冲效果

滚石灾害严重威胁山区铁路桥墩建设及运营安全。针对现有桥墩防撞装置存在缓冲效果差、不易安装修复等不足，开展防撞装置耗能机理及缓冲效果研究，提出采用具有优良耗能缓冲性能的泡沫铝和聚氨酯材料多层组合的防撞装置。结果表明：泡沫铝和聚氨酯材料均具有稳定的变形破坏模式和较长的应力平台区，可持续稳定地吸收能量；组合结构耗能效果与缓冲材料的厚度和密度分布相关，增加泡沫铝材料厚度和密度，组合结构吸能总量增幅较大，吸能效率和吸能稳定性受组合结构中的聚氨酯材料的影响较大；防撞装置缓冲材料按上层（表层）50 mm聚氨酯、下层（底层）50 mm泡沫铝的双层结构配置，防护效果最佳。     

基于风险评估的桥梁船撞角度分析

近年来世界范围内发生了多宗船撞事故,合理地对桥梁进行船撞风险评估是非常重要的。AASHTO船撞设计指南中模型是最常用的计算桥梁年倒塌频率的模型。然而,与桥梁倒塌频率有关的船撞力计算公式中只考虑了船舶的速度,并未考虑船舶撞击桥梁的方向。以椒江二桥为工程背景,采用美国AASHTO船撞设计指南中计算桥梁年倒塌频率的模型对桥梁船撞角度进行分析。在未考虑防撞系统和考虑防撞系统情况下,分析船舶撞击桥梁时的角度对椒江二桥的年倒塌频率的影响。结果表明,在未考虑防撞系统情况下船舶撞击椒江二桥的角度不能超过31°,在考虑防撞系统情况下船舶撞击椒江二桥的角度不能超过37°,否则会超过椒江二桥可接受的年倒塌频率。建议对超过该角度的船舶进行警示,以保证桥梁和船舶的安全。     

现代有轨电车主动碰撞防护预警系统方案研究

现代有轨电车非完全封闭运行环境和司机目视人工驾驶给有轨电车的运营带来许多安全隐患，为了改善这一状况，研究了轨道交通列车防撞研究现状，分析了现代有轨电车的特点及有轨电车列车防撞需解决的关键问题，提出现代有轨电车主动碰撞防护预警系统方案，将有轨电车线路状态、列车运行状态与列车运行前方环境信息进行整合，应用车车通信技术、信息融合处理、碰撞检测逻辑、防护预警策略，实现有轨电车的主动碰撞防护预警。