船舶撞擊場景下的橋梁防撞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-24 13:34
我國的海陸運(yùn)輸交通系統(tǒng)正處在一個(gè)高速發(fā)展的時(shí)期,伴隨而至的是越來越多的跨江跨海大橋的建設(shè)。這些橋梁在改良交通運(yùn)輸?shù)耐瑫r(shí),無形之中也成為了船舶通航的障礙物。近年來,船舶撞擊橋梁而引發(fā)的惡性事故在全世界都常有發(fā)生,這樣的事故往往會(huì)導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡和嚴(yán)重的社會(huì)后果。因此,船舶與橋梁的碰撞問題的相關(guān)研究受到了世界各國專家與學(xué)者的普遍關(guān)注和探討,橋梁防撞設(shè)施就在此背景下應(yīng)運(yùn)而生。本文首先根據(jù)橋梁航區(qū)的基本情況分析了橋梁船撞風(fēng)險(xiǎn)及可能存在的危險(xiǎn)情況,計(jì)算了橋墩自身的抗撞力,并采用了經(jīng)驗(yàn)公式和數(shù)值方法計(jì)算了船舶撞擊力,根據(jù)防撞需求設(shè)計(jì)了固定式防撞結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上考慮了不同的撞擊場景,采用非線性有限元法計(jì)算了船舶撞擊防撞護(hù)舷的過程,分析了防撞結(jié)構(gòu)的失效機(jī)理和吸能效果,對(duì)船橋碰撞的過程進(jìn)行了數(shù)值仿真分析,給橋梁防撞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了有益參考。本文進(jìn)行的工作主要如下:(一)根據(jù)橋梁、水文、通航船舶的基礎(chǔ)資料,確定了代表船型和船舶撞擊速度;分析了橋梁船撞可達(dá)性,確定可能的碰撞場景。(二)在此基礎(chǔ)上建立了橋梁和代表船型的有限元模型,并采用數(shù)值方法模擬了船舶撞擊橋梁的動(dòng)態(tài)過程獲得船舶撞擊力。采用不同經(jīng)驗(yàn)...
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
05例吊橋的垮塌原因
圖 1-2 177 例鋼橋的垮塌原因在橋梁的設(shè)計(jì)建造過程中的抗撞性能校核,通常采用規(guī)范中橋梁的撞擊力。但經(jīng)驗(yàn)公式往往只針對(duì)某類船舶或者只考慮,實(shí)際上航道上通行的船舶類型及噸位上的分布非常廣泛,尺寸也有許多不同,導(dǎo)致經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)算產(chǎn)生巨大誤差。所事故的發(fā)生,提高橋梁或防撞設(shè)施建造過程中的抗撞力計(jì)算采用有限元模擬的方法,對(duì)船橋碰撞進(jìn)行更細(xì)致的動(dòng)力學(xué)分碰撞事故橋 月 21 日上午 7 時(shí),一艘載運(yùn) 300 噸重甲苯的油輪與浙江龍崗。頃刻間,三段橋面因垮塌墜入江中,主河道的兩個(gè)橋墩消
圖 1-3 九江長江大橋發(fā)生船撞事故碰撞事故橋[6]橋船舶碰撞事故可以說是世界上最大的船舶碰撞 9 日 7:30 左右。在佛羅里達(dá)州,一艘空的 3.5 頭。主墩下 4 根樁全部破壞,導(dǎo)致南跨和中跨倒多輛汽車掉進(jìn)了 46 米深的水中。35 人在事故中達(dá) 2.5 億美元。通過調(diào)查,得出船舶與橋梁發(fā)生能見度低、風(fēng)速過大和船長判斷失誤,導(dǎo)致船舶河公路橋,在俄羅斯圣彼得堡涅瓦河上,一艘滿載燃油的燃油從貨船上流入涅瓦河。燃料泄漏對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境是機(jī)械故障,導(dǎo)致船舶與橋梁相撞。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]橋墩復(fù)合材料防車撞結(jié)構(gòu)碰撞性能試驗(yàn)研究[J]. 潘晉,方涵,吳亞鋒,許明財(cái). 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(10)
[2]船橋碰撞過程引發(fā)的沖擊動(dòng)力學(xué)論題[J]. 王禮立,陳國虞,楊黎明. 振動(dòng)與沖擊. 2015(03)
[3]散貨船與橋墩碰撞力的經(jīng)驗(yàn)公式與數(shù)值模擬對(duì)比研究[J]. 潘晉,姜偉,許明財(cái). 振動(dòng)與沖擊. 2012(19)
[4]混凝土彈塑性損傷帽蓋模型參數(shù)確定研究[J]. 姜華,賀拴海,王君杰. 振動(dòng)與沖擊. 2012(15)
[5]鋼筋混凝土梁橋船舶撞擊連續(xù)倒塌數(shù)值模擬[J]. 姜華,王君杰,賀拴海. 振動(dòng)與沖擊. 2012(10)
[6]淺談舵效[J]. 符谷江. 中國水運(yùn)(下半月). 2012(04)
[7]橋梁防撞設(shè)施物理模型試驗(yàn)[J]. 高家鏞,張甫杰,馬雪泉. 上海船舶運(yùn)輸科學(xué)研究所學(xué)報(bào). 2011(01)
[8]江津中渡長江大橋船橋碰撞力的計(jì)算和分析[J]. 文岑,趙海艷,張艷芝. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(06)
[9]橋梁—船舶碰撞力計(jì)算方法研究[J]. 馮瑋. 中國水運(yùn)(下半月). 2010(04)
[10]航道橋梁簡介及基礎(chǔ)防撞設(shè)防[J]. 曹聰慧,王君杰,卜令濤. 山西建筑. 2010(03)
博士論文
[1]橋梁船撞安全評(píng)估[D]. 耿波.同濟(jì)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]橋梁防撞設(shè)施的非線性分析[D]. 蔣汪萍.武漢理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):3455375
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
05例吊橋的垮塌原因
圖 1-2 177 例鋼橋的垮塌原因在橋梁的設(shè)計(jì)建造過程中的抗撞性能校核,通常采用規(guī)范中橋梁的撞擊力。但經(jīng)驗(yàn)公式往往只針對(duì)某類船舶或者只考慮,實(shí)際上航道上通行的船舶類型及噸位上的分布非常廣泛,尺寸也有許多不同,導(dǎo)致經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)算產(chǎn)生巨大誤差。所事故的發(fā)生,提高橋梁或防撞設(shè)施建造過程中的抗撞力計(jì)算采用有限元模擬的方法,對(duì)船橋碰撞進(jìn)行更細(xì)致的動(dòng)力學(xué)分碰撞事故橋 月 21 日上午 7 時(shí),一艘載運(yùn) 300 噸重甲苯的油輪與浙江龍崗。頃刻間,三段橋面因垮塌墜入江中,主河道的兩個(gè)橋墩消
圖 1-3 九江長江大橋發(fā)生船撞事故碰撞事故橋[6]橋船舶碰撞事故可以說是世界上最大的船舶碰撞 9 日 7:30 左右。在佛羅里達(dá)州,一艘空的 3.5 頭。主墩下 4 根樁全部破壞,導(dǎo)致南跨和中跨倒多輛汽車掉進(jìn)了 46 米深的水中。35 人在事故中達(dá) 2.5 億美元。通過調(diào)查,得出船舶與橋梁發(fā)生能見度低、風(fēng)速過大和船長判斷失誤,導(dǎo)致船舶河公路橋,在俄羅斯圣彼得堡涅瓦河上,一艘滿載燃油的燃油從貨船上流入涅瓦河。燃料泄漏對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境是機(jī)械故障,導(dǎo)致船舶與橋梁相撞。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]橋墩復(fù)合材料防車撞結(jié)構(gòu)碰撞性能試驗(yàn)研究[J]. 潘晉,方涵,吳亞鋒,許明財(cái). 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(10)
[2]船橋碰撞過程引發(fā)的沖擊動(dòng)力學(xué)論題[J]. 王禮立,陳國虞,楊黎明. 振動(dòng)與沖擊. 2015(03)
[3]散貨船與橋墩碰撞力的經(jīng)驗(yàn)公式與數(shù)值模擬對(duì)比研究[J]. 潘晉,姜偉,許明財(cái). 振動(dòng)與沖擊. 2012(19)
[4]混凝土彈塑性損傷帽蓋模型參數(shù)確定研究[J]. 姜華,賀拴海,王君杰. 振動(dòng)與沖擊. 2012(15)
[5]鋼筋混凝土梁橋船舶撞擊連續(xù)倒塌數(shù)值模擬[J]. 姜華,王君杰,賀拴海. 振動(dòng)與沖擊. 2012(10)
[6]淺談舵效[J]. 符谷江. 中國水運(yùn)(下半月). 2012(04)
[7]橋梁防撞設(shè)施物理模型試驗(yàn)[J]. 高家鏞,張甫杰,馬雪泉. 上海船舶運(yùn)輸科學(xué)研究所學(xué)報(bào). 2011(01)
[8]江津中渡長江大橋船橋碰撞力的計(jì)算和分析[J]. 文岑,趙海艷,張艷芝. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(06)
[9]橋梁—船舶碰撞力計(jì)算方法研究[J]. 馮瑋. 中國水運(yùn)(下半月). 2010(04)
[10]航道橋梁簡介及基礎(chǔ)防撞設(shè)防[J]. 曹聰慧,王君杰,卜令濤. 山西建筑. 2010(03)
博士論文
[1]橋梁船撞安全評(píng)估[D]. 耿波.同濟(jì)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]橋梁防撞設(shè)施的非線性分析[D]. 蔣汪萍.武漢理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):3455375
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