本文關(guān)鍵詞： 船橋碰撞 整船整橋分析 撞擊力 防撞設(shè)施　出處：《合肥工業(yè)大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：橋梁船撞安全問題是橋梁安全領(lǐng)域內(nèi)的重要課題之一�，F(xiàn)今越來越多的科研人員采用數(shù)值分析方法研究此問題。針對安徽省內(nèi)某特大跨斜拉橋的安全問題,本文從船撞橋數(shù)值模擬、碰撞影響因素、國內(nèi)外撞擊力規(guī)范及橋梁防撞設(shè)施分析四個(gè)角度展開工作。在第一、第二章,簡要介紹相關(guān)研究背景及數(shù)值計(jì)算的相關(guān)理論。在第三章,建立了整船、整橋和防撞設(shè)施的非線性動(dòng)力學(xué)計(jì)算模型。在第四章,計(jì)算在大橋不設(shè)防撞設(shè)施時(shí)的船橋碰撞過程,并且討論了部分變量因素對撞擊過程的影響。在第五章,計(jì)算在大橋設(shè)有防撞設(shè)施時(shí)的船橋碰撞過程,討論了部分變量因素對撞擊過程的影響。在第六章,對本文結(jié)論簡要總結(jié),提出本文的相關(guān)不足以及對進(jìn)一步工作的展望。本文得到如下結(jié)論：在大橋不設(shè)防撞設(shè)施時(shí),1、橋塔能夠充分承受船舶撞擊作用,但撞擊會造成橋塔表面混凝土受到嚴(yán)重破壞；2、船舶對橋塔正撞擊計(jì)算中,適宜對橋塔簡化為剛體,但此簡化并不適宜用于船舶的45°撞擊；3、船首形式對撞擊過程有較大程度的影響；4、船首殼單元厚度顯著影響正撞擊的撞擊力和撞深,但對45°撞擊的影響較��；5、撞擊水位的變化可能影響船橋接觸形式,從而影響撞擊過程;6、船舶對橋塔的撞擊力大小與撞擊速度成線性關(guān)系,撞擊過程持續(xù)時(shí)長受撞擊速度影響較��；7、撞擊力與船舶噸位近似成開方關(guān)系,撞擊持續(xù)時(shí)長隨船舶噸位增大而增大；8、隨著撞擊角度增大,撞擊力合力逐漸減小,撞擊持續(xù)時(shí)長增大；9、針對萬噸級船舶對文中大橋的碰撞力估算,適宜用AASHTO規(guī)范或者歐洲規(guī)范-遠(yuǎn)洋。在大橋設(shè)防撞設(shè)施時(shí),1、FRP防撞套箱能夠在極端船橋碰撞情況中充分吸收船體動(dòng)能,保護(hù)橋塔和撞擊船的結(jié)構(gòu)安全,但套箱受到嚴(yán)重?fù)p傷；2、在不同速度、不同角度的船橋碰撞中,設(shè)置FRP防撞套箱能夠使得撞擊力峰值降低約二分之一,撞擊持續(xù)時(shí)長增大一倍。
[Abstract]:The safety of bridge ship collision is one of the most important problems in the field of bridge safety. Nowadays, more and more researchers use numerical analysis method to study this problem, aiming at the safety problem of a large span cable-stayed bridge in Anhui Province. This paper starts the work from four aspects: numerical simulation of ship collision bridge, impact influencing factors, impact force specification at home and abroad and analysis of bridge collision prevention facilities. This paper briefly introduces the relevant research background and the relevant theory of numerical calculation. In Chapter 3, the nonlinear dynamic calculation models of the whole ship, the whole bridge and the anti-collision facilities are established. In Chapter 4th, the collision process of the ship bridge without the collision protection is calculated. In Chapter 5th, the collision process of ship and bridge with anti-collision facilities is calculated, and the influence of some variable factors on the impact process is discussed. In Chapter 6th, The conclusions of this paper are summarized briefly, and the related shortcomings of this paper and the prospects for further work are put forward. The conclusions are as follows: when the bridge is not equipped with anti-collision facilities, the bridge tower can fully withstand the impact of ships. However, the impact will cause serious damage to the concrete on the surface of the bridge tower. In the calculation of the impact of the ship on the tower, it is suitable to simplify the tower into a rigid body. However, this simplification is not suitable for the 45 擄impact of a ship. The bow form has a great influence on the impact process. The thickness of the front shell unit has a significant effect on the impact force and depth of the positive impact. However, the impact on the 45 擄impact is small, and the change of the impact water level may affect the contact form of the ship and bridge, thus affecting the impact process. The impact force on the bridge tower is linearly related to the impact velocity. The impact duration is less affected by the impact velocity, and the impact force is approximate to the ship's tonnage. The impact duration increases with the increase of the ship's tonnage, and the impact force decreases with the increase of the impact angle. The impact duration is increased, and the collision force of ten thousand tonnage ships to the bridge is estimated. It is suitable to use AASHTO code or European code-ocean water. When the bridge is equipped with anti-collision facilities, it can fully absorb the kinetic energy of the hull in extreme ship-bridge collision, and protect the structural safety of bridge tower and impingement ship. However, the casing is seriously damaged. In different speed and different angles of ship and bridge collision, the peak value of impact force can be reduced by about 1/2 and the duration of impact can be doubled by setting FRP anti-collision jacket.
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U443.26;U448.27

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本文編號：1512494