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。