橋梁作為現(xiàn)代交通領(lǐng)域內(nèi)重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一,隨著我國交通運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展,跨越港區(qū)以及通航河道的橋梁越來越多。而同時我國船舶數(shù)量逐年遞增,并且在向船舶大型化、快速化發(fā)展,船舶的噸位不斷增加,船舶航速也在不斷增大。因此船舶碰撞橋墩的事故發(fā)生可能性大大提高,從而導(dǎo)致橋梁船撞倒塌的概率也大大增加。因此進(jìn)行橋梁船撞倒塌概率的研究為橋梁安全評估過程提供依據(jù),從而降低橋梁船撞風(fēng)險(xiǎn)是十分有必要。本文將利用船舶AIS數(shù)據(jù)分析銅陵長江公路大橋附近船舶的航行動態(tài),結(jié)合AASHTO規(guī)范中船橋碰撞概率模型計(jì)算橋梁船撞概率,然后利用解析法和船舶航行數(shù)據(jù)擬合船撞力估算公式,最后根據(jù)AASHTO規(guī)范計(jì)算橋梁船撞年倒塌概率,主要內(nèi)容如下:第一,采集安徽銅陵長江公路大橋2016年至2017年的AIS數(shù)據(jù),分析該橋附近船舶交通流,統(tǒng)計(jì)分析船舶在橋區(qū)的航速的分布、船舶噸位以及船舶主尺度的分布、船舶偏航角的分布,為后續(xù)的研究提供實(shí)際數(shù)據(jù)支持。第二,對比分析不同的船橋碰撞概率模型,選取AASHTO模型計(jì)算銅陵長江公路大橋的船橋碰撞概率。利用船舶實(shí)際的橫向分布確定AASHTO模型中的幾何概率,修正模型中關(guān)于橫向分布的估算方法。考慮... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

國內(nèi)部分橋梁船撞倒塌事故

9(c)浙江金塘大橋(2008)（d）上海隨塘大橋(2010)圖1-1國內(nèi)部分橋梁船撞倒塌事故（a）105例吊橋（b）177例鋼橋圖1-2橋梁倒塌事故原因目前我國《鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》[4]和《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》[5]中對于橋梁船撞事件，均將其作為偶然載荷進(jìn)行計(jì)算，從而導(dǎo)致在橋梁抗力設(shè)計(jì)中對于船舶撞擊這種偶發(fā)事故的設(shè)計(jì)裕量不足。在《公路橋梁抗撞防撞設(shè)計(jì)指南（報(bào)批稿）》[6]中，其對橋梁設(shè)計(jì)抗撞力的要求大大提高（如表1-1所示）。而船舶撞擊橋墩屬于小概率事件，通過直接對比橋梁船撞力和橋墩抗撞力來設(shè)計(jì)橋梁，會使橋梁建設(shè)成本急劇增加，沒有考慮橋梁船撞的概率問題，不符合橋梁設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)和安全性要求。表1-1船舶撞擊速度3m/s時駁船撞擊力的比較(單位：MN)船舶噸位（DWT）公路橋梁抗撞防撞設(shè)計(jì)指南[6]中國公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范[5]美國公路橋梁船撞設(shè)計(jì)指南[7]500.620.153.671001.000.256.183002.170.406.575003.100.556.8010005.040.807.5720008.181.108.82300010.871.4010.18

18表2-2AIS數(shù)據(jù)更新時間船舶航行狀態(tài)報(bào)告更新時間拋錨船3min航速0—14kn12s航速0—14kn且改變航向4s航速14kn—23kn6s航速14kn—23kn且改變航向2s航速>23kn3s航速>23kn且改變航向2s2.3橋區(qū)船舶交通流分析2.3.1橋區(qū)基本信息本文以銅陵長江公路大橋?yàn)檠芯勘尘埃~陵長江公路大橋位于安徽省銅陵市羊山磯下游600米處。該橋全長2592m，其中主橋1152m，橋跨布置為80+90+190+432+190+90+80，主跨為432m[46]。大橋從合肥側(cè)過渡墩向銅陵側(cè)過渡墩方向的墩身編號依次為主1號墩～主8號墩，其中兩個主塔墩編號為主4號墩為主5號墩，橋墩位置如圖2-1（a）。橋區(qū)設(shè)計(jì)通航航道為單孔通航，其中主4號墩與主5號墩之間為下水航道，3號墩與主4號墩之間為上水航道，如圖2-1（b）。橋墩6，7，8之間的孔道基本無船舶通航。（a）橋梁墩位布置（b）橋區(qū)設(shè)計(jì)通航航道圖2-1銅陵長江公路大橋基本信息同時，根據(jù)安徽省交通規(guī)劃研究院關(guān)于銅陵長江公路大橋的設(shè)防報(bào)告中獲得橋銅陵長江公路大橋3號墩主4號墩主5號墩2167

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]船撞橋及其風(fēng)險(xiǎn)分析[D]. 戴彤宇.哈爾濱工程大學(xué) 2003

碩士論文
[1]船舶自動識別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 李娜.大連海事大學(xué) 2012
[2]船舶自動識別系統(tǒng)及其在VTS中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉暢.大連海事大學(xué) 2002



本文編號：3109590