白果渡嘉陵江大桥防撞装置的防撞性能研究

为解决白果渡嘉陵江大桥防撞安全的问题,考虑桥区附近水文、航道情况和桥梁的结构形式,提出了一种自浮式复合材料防撞装置,针对该防撞装置防撞性能问题,采用LS-DYNA建立了船-桥墩-防撞装置三维分析模型,研究了不同角度撞击该防撞装置时桥墩的结构响应,并和无防撞装置情况对比。结果表明：安装防撞装置后,在最不利的正撞工况下,船舶撞击力峰值降低55%,最大等效应力减少44%,具有良好的防撞效果;在小角度碰撞工况下,船舶被防撞装置拨开船艏,并保留了70%的动能远离桥墩,减少了能量的转换,撞击力峰值、防撞装置撞击位置最大等效应力以及最大撞深比大角度碰撞工况分别降低了50%、37%和53%,使得小角度碰撞时的冲击效应更为平缓,减小了对船舶和桥墩造成的危害。     

海上风机基础防撞设计初探

从分析风机基础可能遭遇的船舶撞击的风险出发,提出了船舶撞击风机基础的概率计算方法。在此基础上提出通过防护成本和撞击损失的比较分析确定撞击标准的方法。进而提出了海上风机基础防撞设计的基本思路,并就风机基础防撞设计所涉及的船舶撞击力的计算方法和风机基础防撞设施的设计和使用进行了阐述。初步阐明了海上风机基础防撞标准的确定方法和海上风机基础防撞设计的思路,可供海上风机基础设计参考。     

水平冲击下防撞装置的试验及有限元研究

采用试验及有限元模拟的方法对格构增强复合材料桥梁防撞装置的水平抗冲击性能进行研究.首先,根据桥墩的实际形状选择合适的缩比尺寸制作了桥墩及防撞装置模型,并进行水平冲击试验.其次,研究有无防撞装置及防撞装置中横向格构间距对船舶撞击力峰值的影响,并利用LS-DYNA软件进行有限元模拟.最后,将有限元结果与试验结果进行对比.结...     

船舶靠泊防撞装置结构设计

为提高船舶靠泊时的安全性,设计研究一种液压缓冲装置作为码头上的护舷装置。根据液压缓冲原理设计该防撞装置,借液压阻尼作用,通过能量的转换,使船舶靠泊时速度逐渐降低并停靠;设计时考虑船舶靠泊时的撞击力和系缆后风流对护舷的作用力,最终得到防撞装置的结构模型,为后期进行结构建模、受力分析奠定基础,为液压式码头护舷的研究提供参考。     

转动式桥墩防撞装置设计探讨

船舶碰撞桥梁可能会导致船舶沉没、大桥坍塌等重大事故。在碰撞事故不可避免的情况下,给桥墩装设防碰撞装置以降低船舶碰撞桥梁造成的危害。文中从动量、能量转化的角度分析船舶撞桥的过程,提出了转动式桥墩防撞装置的设想。理论上这种装置能化解船舶的大部分撞击能量,最大限度降低最大撞击力,达到保护桥梁和船舶的目的。     

基于ANSYS/LS-DYNA模块的船-闸撞击力分析

进行闸门设计或增加防撞设施时,船舶撞击力的取值非常重要。以谏壁三角船闸为例,运用ANSYS有限元计算软件分析得出5种撞击速度、5种船舶排水量共25种工况的撞击力时程曲线,与国内常用规范进行对比分析。结果表明：撞击时间随着撞击速度的增加而缩短,随着船舶吨位的增加而增大;《船闸水工建筑物设计规范》《船闸闸阀门设计规范》采用的船舶撞击力没有综合考虑船舶吨位和撞击速度两者的影响,取值偏低;《水利水电工程钢闸门设计规范》的船舶撞击力取值约为有限元分析的撞击力平均值的0.7倍。     

三种规范对桥梁墩柱撞击力的比较

针对目前桥墩被船撞事故的频发,研究了某大桥水中桥墩在船撞作用下的响应,分别按照公路桥涵04规范、铁路规范、欧洲规范的要求采用不同的船舶撞击力,对各撞击力作用下桥梁墩柱结构进行计算、分析、比较。在3种规范对船舶撞击力的规定中,公路规范取值最小,铁路规范次之,欧洲规范最大,由此在桥墩防撞设计时应引起设计人员足够的重视。     

基于AASHTO规范的城市内河航道船桥碰撞风险分析

针对城市内河船桥碰撞等问题,文章根据AIS系统数据及通航现状对未来桥区船舶流量进行预测;采用Ansys/LS-Dyna软件建立有限元模型,模拟船舶在不同水位及撞击角度下的碰撞情况,计算获得更为精确的船舶撞击力。综合上述结果,基于AASHTO规范中的研究方法,文章计算获得了桥梁年撞损概率,并提出合理的桥梁防撞措施。     

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。     

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。     

大型油轮系靠泊外海开敞式码头的船舶撞击力计算

船舶撞击码头所产生的撞击力,是码头设计时的重要荷载,合理确定它的值很重要。由于相关影响因素很多,船舶撞击力计算公式尚存在一定差异,特别是针对大型油轮系靠泊外海开敞式码头时的船舶撞击力。分析国内外各种计算理论中的几个代表性公式,并进行比较分析。国内行业规范对船舶撞击力的计算值相较国外研究成果及物理试验结果均偏小,为了合理确定大型油轮系靠泊外海开敞式码头时的船舶撞击力值,对现行《港口工程荷载规范》采用的计算公式提出了改进建议。     

三角闸门双重耗能防撞系统设计

结合裕溪一线改扩建船闸三角闸门的方案设计，提出一种泡沫铝夹芯板-弹簧支撑杆件的新型三角闸门双重耗能防撞系统。通过对三角闸门新型防撞系统进行船舶撞击的数值模拟，得知防撞系统受撞过程中的受力特征和能量转化规律。对泡沫铝厚度和弹簧支撑杆件刚度进行参数分析并与传统防撞系统进行对比，结果表明泡沫铝夹芯板和弹簧支撑杆件的联合使用可以减轻防撞系统自重力，减小船舶撞击力。     

船桥碰撞问题的有限元仿真分析

运用LS-DYNA有限元软件,对5 000 t级的代表船型与某长江大桥1#墩及防撞装置的碰撞过程进行整体仿真,分别对不考虑桥墩自身刚度影响和考虑桥墩自身刚度影响两种工况下不同板厚的桥梁防撞装置的防撞吸能特性进行对比分析。主要从碰撞过程中的撞击力和能量转换的规律等方面考察桥墩自身的刚度对防撞装置在实际碰撞过程中防撞性能的影响,以及在分析此类问题时通常所使用的简化计算模型是否有足够的精确度,从而保证有限元仿真分析数据的可靠性。     

桥梁防撞设施物理模型试验

物理模型试验是预报防撞设施所受撞击力及优化设计方案的主要方法之一。结合杭州湾大桥柔性防撞设施及东海大桥独立式防撞体设计方案,阐述了船—防撞体撞击试验的基本原理、方法、试验方案及相关试验结果。提出了柔性防撞系统的优化方案。试验结果表明,该方案经济有效,可供预报类似桥梁防撞设施撞击力时参考。     

深水航道施工船舶间靠泊撞击力研究与取值分析

为了能够分析航道中带缆工程船舶间靠泊时产生的柔性撞击力影响,提前采取措施减小水中工程船舶靠泊的影响尤为重要。本文对国内外学者发表的相关文献及国外相关的规范进行了研究,结合实际情况推导了带缆船舶靠泊时的撞击力公式,并推荐了适用于长江南京以下12.5 m二期工程工程船舶撞击力计算公式。通过现场实际条件计算,结合分析研究结果,得出了的主要影响撞击力的因素,并提出了减小撞击力的措施,从而为工程施工提出了限制条件,可为类似工程借鉴应用。     

船闸闸门受撞安全性研究

针对泗阳一线船闸大修改造后的下游闸门使用状况,介绍船舶撞击力的计算方法,并利用有限元法对闸门正常使用工况和受船舶意外撞击工况进行分析计算,对各种工况下闸门关键部件和关键部位的应力变化情况进行研究,从而搞清了船舶撞击力对船闸安全运行的影响。     

山区涉河桥墩布设防撞装置对通航的影响*

为研究山区河流桥梁布设防撞装置对于通航的影响，采用二维物理模型试验的方法，利用运动船舶受力偏离航线的原理，通过对船舶艏向角θ、漂角β等船舶航行参数的分析，研究桥梁与水流存在交角的情况下布设防撞装置对船舶航行的影响；通过设置多条航线，探究船舶航行时与桥墩的的安全距离。试验结果表明：山区河流涉河桥墩布设防撞装置对于船舶航行的影响远大于裸墩，且尖艏型防撞装置对航行船舶的影响大于圆艏型；山区河流涉河桥墩或防撞装置与水流的交角越大，船舶的偏转幅度越大，其中0°～10°变化趋势较为明显。通过多组航线航行试验发现，航线越靠近桥墩，船舶受到的影响越大，当航线与桥墩的距离达到3W时，这一影响达到峰值。所得结果可以为山区河流桥梁通航安全的研究及防撞装置的研发提供参考。     

升船机船厢防撞装置工作特性原型观测*

为考察某升船机船厢防撞装置的可靠性和有效性,进行了设计船舶现场实船撞击试验。观测结果表明,以设计速度船首、船尾撞击防撞装置,船舶均被防撞梁有效地阻拦;随着撞击速度的增大,缓冲油缸的油压、活塞杆受力和行程增大,工作特性与设计基本一致;船舶线型、撞击位置对防撞梁运动、受力、缓冲时间等影响较大,设计时应予以考虑。     

高桩码头排架船舶撞击力分配系数的空间整体研究

对５跨排架分段的高桩梁板、高桩框架和全直桩连片式码头的靠船平台，就其在船舶撞击力作用下，用弹性力学方法计算平台各排架相应撞击点的节点在撞击力方向上的相对位移，以此对各排架的船舶撞击力的分配系数进行比较分析。     

轻型码头结构疲劳可靠性分析*

采用随机波浪谱和Miner线性疲劳累积损伤原理对轻型码头结构在波浪荷载和船舶撞击荷载共同作用下的疲劳可靠性进行研究。根据轻型码头结构变形大的特点,计算船舶撞击力时考虑了结构刚度对撞击力的影响,波浪荷载使用Morison方程计算,并以Airy波浪理论计算水质点速度。结果表明:波浪荷载和船舶撞击力对轻型码头结构的疲劳寿命均产生一定的影响,在进行疲劳可靠性分析时应考虑两种荷载的共同作用。