船桥碰撞某桥梁桥墩病害研究及临时支架计算分析

随着我国交通建设规模的飞速发展,长大型跨越江河的桥梁接踵而至,从而导致了越来越多的船舶撞击桥梁的重大事故,如何快速进行抢修,恢复交通,成为了事故发生后的重点研究课题,而抢修方案的快速确定,支架的数值精确模拟分析,是桥梁加固施工的重要保障。本文结合广东某桥梁桥墩受到船舶撞击的影响程度,确定抢修方案,进行加固临时支架的数值模拟分析,为类似的工程抢修提供参考。     

斜拉桥桥塔船撞安全评估分析

以某跨江斜拉桥工程实例为基础,介绍了桥塔受船舶撞击后安全评估的内容、方法和船舶撞击力、结构受力计算分析等问题。采用有限元软件Midas Civil进行桥梁整体计算分析,得到桥梁整体结构和关键截面受撞击的应力和变形;采用有限元软件Midas FEA进行桥塔局部计算分析,对受撞击桥塔进行强度验算;同时,通过外观检查和专项检测结果综合分析桥塔被撞后的损伤程度,评估桥塔受船舶撞击后桥梁整体安全性能,为今后类似桥梁船撞安全评估提供借鉴。     

碰撞角对船舶碰撞下桥梁动力响应的影响分析

文章以武汉天兴洲长江大桥为工程背景,选取8 000 t货船作为代表船型,利用大型有限元分析软件ANSYS建立全桥力学模型,研究了在相同船舶撞击下,不同碰撞角度对桥梁的动力响应的影响。研究表明:塔顶对碰撞较为敏感,在实际桥梁防护中应引起重视;随着碰撞角从0°上升至20°,桥梁跨中横桥向位移减少约52%,通过增大碰撞角能有效降低桥梁在船舶撞击下的损坏风险。     

弹丸超高速斜撞击碎片云特性数值模拟

航天器在低地球轨道上工作的过程中可能受到空间碎片撞击,这些撞击有的会造成航天器运行系统的损坏,更有甚者会造成航天器的运行失效,因此有关空间碎片的防护设计成为航天器设计中不可忽视的重要问题。采用AUTODYN软件对薄板受到球形弹丸超高速斜撞击所造成的碎片云进行数值模拟研究,通过和现有的实验结果对比验证其有效性。然后通过利用这个数值模型研究撞击角度对碎片云特性的影响。数值研究的结果表明:当弹丸的撞击速度和弹丸直径都固定的情况下,其形成碎片云的长度、直径、碎片云最大速度点与撞击点连线和弹丸初速度所在直线的夹角角度随着撞击角度的变化而改变。     

基于船-桥碰撞接触时间的船撞力简化计算方法

通过数值模拟初步分析了不同吨位船舶撞击代表性桥梁工程的接触时间,根据船 桥碰撞动力学模型得出了船撞力和接触时间的理论解;分析了船舶质量、初始撞击速度、船艏刚度以及桥墩刚度等参数对碰撞接触时间的影响,拟合出碰撞接触时间的简化计算公式,并通过实际船 桥碰撞工程的数值模拟对简化计算公式进行了验证,从而修正了中国《公路桥涵设计通用规范》中关于漂浮物撞击桥梁的碰撞接触时间的定义;基于冲量定理分析了船 桥碰撞接触时间与峰值船撞力的关系,研究了船撞力时程曲线与正弦波和三角波的关系,并与数值模拟结果进行了对比分析,建立了峰值船撞力简化计算公式。结果表明:船 桥碰撞接触时间与船舶质量和接触刚度有关;峰值撞击力计算值与数值模拟结果吻合较好。     

既有桥梁桥墩船撞能力评估及防撞方案研究

近年来水运交通事业快速发展、水路运输需求不断增大,桥梁对于水运交通的影响也越来越大。船舶的尺寸和排水量趋于大型化,桥梁受到船舶撞击的事故也频频发生,个别重大船舶撞击桥梁的事故也导致了桥塌、船沉、人亡、交通中断、环境污染等重要的社会和经济恶果。因此,对于通航主航道上的既有桥梁,评估现有桥墩防撞能力,加装防撞设施,积极预防船舶撞击桥梁事故的发生,显得格外重要。     

船撞条件下钢筋混凝土桁架式悬索桥承载能力评估

通过对船舶撞击过程的特点及影响范围进行分析,考虑构件损伤后建立桥梁有限元模型,并结合多种检测手段(外观检测、结构无损检测、静载试验等),对钢筋混凝土桁架式悬索桥进行承载能力检算研究。结果表明,尽管该桥梁局部构件受到撞击损坏,但该桥桥梁仍可满足设计荷载等级的承载能力要求。     

桥梁防护装置首段结构的改进研究

文章对原有桥梁防护装置首段结构进行改进,利用非线性动力学有限元软件MSC.Dytran对桥梁在船舶冲击荷载作用下的防护问题进行了数值仿真研究,建立了船桥碰撞有限元模型,分析了碰撞过程中碰撞力变化、能量转换及结构损伤变形情况,并对改进前与改进后的结构进行了比较。     

桥梁防船撞保护系统

综述了国内最近的船撞桥事故,对船撞桥机理、事故原因及桥梁垮塌原因进行了分析,提出了减少船舶撞击桥梁问题的措施,并指出应加强桥区水上船舶航行安全的监测管理,从而避免船撞桥事故的发生。     

受船舶撞击的桥墩桩基设计方法

对船舶撞击桥墩产生的等效静态力和不同桥墩的防护体系进行了讨论。提出船舶撞击的横向和纵向分力的计算公式或近似表达式，并按桥墩和上部结构的相对刚度进行力的重分配。同时对竖直桩和斜桩作了比较。作为一个示例，介绍了美国佛罗里达州ＨｏｗａｒｄＦｒａｎｋｌａｎｄ桥的航道处桥墩桩基的设计。     

城市桥梁防撞设计研究

城市桥梁是交通的重要枢纽,也是重要的航道跨越构筑物。在河道中间设置桥墩难免对船舶航道产生影响,导致船桥撞击事故的发生,可能造成船舶损坏沉没、桥梁损毁倒塌,以及重大经济损失和人员伤亡。对常见的桥墩防撞设施的设计方法与策略进行了分析,并对衢州市书院大桥的防撞设计方案进行了探讨研究。     

桥梁船撞动力响应数值模拟研究

跨河桥梁存在一定的危险,常会受到船的撞击.因此,在跨航道桥梁设计时,应对通航能力以及撞击的承载能力进行重点考虑.初期对于该类问题进行设计时,主要是通过半经验半公式的方法.随着模拟技术的发展,仿真分析得到了广泛的应用.针对该类问题进行了以下内容研究:通过有限元对桥梁进行模型建立和参数分析,对船只撞击设定了5种工况,通过工...     

船舶撞击桥梁风险评估

分别阐述了我国公路和铁路规范中桥梁船舶撞击力的确定方法和相应的桥梁下部结构的力学计算模型,介绍了AASHTO规范中对于船舶撞击桥梁的风险评估方法的方法,并给出工程计算实例,提出了针对我国具体情况开展适合我国国情的船舶撞击桥梁风险评估的建议.     

上海黄浦江奉浦大桥水上安全防护系统设计

船舶对桥梁碰撞的防护是一个受到桥梁工程师普遍重视的课题，桥梁水上安全防护系统设计目前在国内尚属一门新学科。本文结合上海黄浦江奉浦大桥水上安全防护系统设计和实施作了较全面的阐述，该桥在这方面所进行的探索性工作旨在能解决水上安全护防的实际问题，并从中摸索一些规律和积累经验。     

不同斜边角与船舶撞击速度下对桥梁撞击力估算公式建立分析

船舶对于桥梁的撞击力是桥梁设计的重点,也是桥梁区域运营管理重点关注的特征量。本文以京杭运河江苏段1000吨级标准散货船作为研究船只,拟通过非线性有限元计算,建立数学模型,探讨研究船只在不同斜边角与船舶碰撞速度下,对桥梁钢套箱式桥梁防撞设施的能量吸收特性与撞击过程,最后根据大量数模实验计算数据拟合了不同斜边角与船舶碰撞速度下对桥梁撞击力估算公式,本文研究结论可为同类工程提供参考。     

既有航道桥梁船舶撞击风险评估及抗撞性能分析

以上海市一座既有高航道桥船舶撞击风险及抗撞性能评估为例,建立既有航道桥梁船舶撞击风险评估和抗撞性能分析方法框架,包括船舶撞击风险隐患识别和综合评估研究。风险隐患识别研究包括桥梁航标校验、通航净空尺度复核以及新老抗撞性能标准的对比;综合评估研究包括通航水域通航安全风险分析和结构抗撞性能分析。研究为类似桥梁的评估分析提供参考。     

数字图像测量方法在桥梁防撞工程中的应用研究

随着城市建设的高速发展,大型高架桥梁的建设也逐年增多,由桥梁引发的船撞桥事故也屡次发生,解决桥梁的防撞问题已经变得极为迫切,大桥抵抗船舶撞击的问题逐渐成为困扰桥梁工程师的一个难题。数字图像测量方法在桥梁防撞工程中具有广阔的应用前景。本文提出一种以高速相机拍摄船体移动目标,进一步结合数字图像处理方法测定船体运动轨迹的新方法,从而可以预判船撞桥的风险,在船撞桥前提出预警,进而对桥梁进行保护。     

撞击速度对船桥碰撞作用的影响

船桥碰撞不仅会使桥梁结构受到损伤,同时桥梁的使用寿命和安全性能、抗震性能都会受到极大影响,通常还会造成严重的财产损失和人员伤亡等重大后果。因此对船桥碰撞作用的影响因素研究尤为重要。文章以某圆端形桥墩和驳船为例,利用有限元软件ANSYS、LS-DYNA和LS-PREPOST进行建模、计算和结果处理,通过分析不同撞击速度下船舶撞击桥墩的撞击力、应力和位移等结果,发现在碰撞过程中,随撞击速度的增大,撞击力升高的速度、最大撞击力、桥墩和船舶的应力和位移明显增大,甚至不止呈线性增加。因此,船舶通过跨海跨河大桥时应严格限速以保证桥梁和船舶安全。     

桥梁船撞力计算方法研究现状

我国交通运输业的发展使得通航环境日益复杂,为进行桥梁船撞设计,首先要估算船舶对桥墩的撞击力。国际上的船舶撞击力简化估算公式以及我国的相关规范是一种简化静力计算方法;建立合理的简化力学模型来获得整个过程的动态响应是一种简化动力计算方法;建立有限元模型进行数值模拟展现船舶与桥梁碰撞的整个时间历程是基于接触碰撞算法的计算方法。三种方法从不同角度出发,研究船舶对桥墩的撞击力。     

带肋夹层板圆形桥墩防撞套箱性能分析

针对钢板-聚氨酯夹层板制作的圆形桥梁防撞装置,采用数值动力计算方法,分析船舶撞击该种防撞套箱不同部位时的防撞性能。结果表明:该种防撞套箱能够很好地避免船舶与墩柱发生直接碰撞,当船舶斜撞程度较大时,套箱可以利用自身的构造优点和材料特点拨开船头,更好地保护桥墩、防撞套箱及船体。