船橋碰撞理論及橋墩防護裝置的研究.pdf

1、近年來，船舶撞擊橋梁的災(zāi)難性事故日益增多，事故所導(dǎo)致的人員傷亡、財產(chǎn)損失以及環(huán)境破壞越來越來嚴(yán)重，船橋碰撞機理特別是橋墩防撞裝置的研究得到越來越多的關(guān)注。目前圍繞橋梁防船撞的研究主要集中在碰撞過程中構(gòu)件的損傷特性和能量吸收機制及橋梁防撞措施的有效性與實用性兩方面。
　　 船舶與橋墩防撞裝置的碰撞是兩者在很短的時間內(nèi)相互作用的一種復(fù)雜的非線性動態(tài)響應(yīng)過程。碰撞過程中的不確定性因素頗多，很難通過建立一個精確的數(shù)學(xué)模型而使兩者的碰撞問

2、題得到完全的解析。因此，隨著非線性有限元技術(shù)的日益完善和計算機硬件水平的不斷提高，對碰撞的過程數(shù)值仿真成為解決船橋碰撞相關(guān)問題的有效途徑。
　　 本文在總結(jié)已有的船橋碰撞研究成果，分析各種橋墩防撞裝置特點以及探討船橋碰撞機理的基礎(chǔ)上，針對株洲紅港大橋橋墩的特點，提出了適合的橋墩防撞設(shè)施，并進行了設(shè)計。通過ANSYS/LS-DYNA軟件對船橋相撞全過程進行了仿真計算，并結(jié)合參數(shù)分析，研究橋墩和防撞裝置的防撞性能，提出了改善結(jié)構(gòu)耐撞

3、性與吸能效果的相關(guān)措施。全文主要的研究工作如下：
　　 1.分析研究了船橋碰撞機理、船橋碰撞數(shù)值仿真中所涉及的基本理論和關(guān)鍵技術(shù)，并對顯式非線性有限元軟件ANSYS/LS-DYNA作了介紹。
　　 2.概括了防撞裝置的設(shè)計要求和分類，在介紹各種防撞裝置的工作原理、適用范圍及各自的優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，針對紅港大橋所處流域段水位落差大，主墩為變截面，并且主墩通航凈空有限制的特點，提出了浮式變截面防撞裝置形式，并進行了設(shè)計。