【摘要】：船橋碰撞事故通常會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。近年來,我國交通建設(shè)事業(yè)飛速發(fā)展;跨航道橋梁逐年增多,隨之而來的船橋碰撞事故率日益攀升。因此,為減小船橋碰撞事故中的損失,開展橋梁防船撞研究具有十分重要的意義。基于結(jié)構(gòu)振動(dòng)理論,簡化船橋碰撞模型,利用模態(tài)疊加法計(jì)算橋墩撞擊響應(yīng);針對裸墩和FRP組合式防撞箱工況進(jìn)行有限元數(shù)值模擬以驗(yàn)證理論計(jì)算的正確性;分別與裸墩、鋼防撞箱防護(hù)工況對比,研究了組合式防撞箱防撞性能。針對組合式防撞箱結(jié)構(gòu),研究了型鋼—對稱層合板組合結(jié)構(gòu)的截面剛度及防撞性能;針對層合板“米”字形子結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究:首先研究了含不同數(shù)量子結(jié)構(gòu)的層合板防撞性能,隨后通過LS-OPT軟件采用遺傳算法對含兩個(gè)“米”字形子結(jié)構(gòu)的對稱層合板進(jìn)行鋪層角度順序優(yōu)化研究。開展了FRP—鋼管組合結(jié)構(gòu)防撞性能研究,并將其應(yīng)用到組合式防撞箱中,改善組合式防撞箱性能,為組合式防撞箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供相關(guān)建議。上述研究工作得到的主要成果如下:1、有限元計(jì)算所得橋墩撞擊響應(yīng)與利用模態(tài)疊加法計(jì)算出的橋墩撞擊響應(yīng)吻合較好,該理論計(jì)算方法對船橋碰撞問題的理論分析具有一定的參考意義。2、FRP組合式防撞箱防撞效果良好。組合式防撞箱不僅能大幅度降低橋墩撞擊響應(yīng),還能有效降低船舶所受撞擊力,既保護(hù)了橋又保護(hù)了船舶;組合式防撞箱耐腐蝕性、防撞性能優(yōu)于傳統(tǒng)鋼套箱,較純FRP防撞箱更經(jīng)濟(jì)。綜合考慮防撞箱的經(jīng)濟(jì)性、耐用性和防撞性能,FRP組合式防撞箱值得推薦。3、相同條件下,含有“米”字形子結(jié)構(gòu)的對稱層合板組成的型鋼—對稱層合板組合結(jié)構(gòu)剛度最小。4、包含不同數(shù)量“米”字形子結(jié)構(gòu)的層合板性能不同。含兩個(gè)“米”字形子結(jié)構(gòu)的對稱層合板組合結(jié)構(gòu)綜合性能最優(yōu),該組合結(jié)構(gòu)防撞性能對最外兩層單層板的鋪層取向最敏感,對中間層單層板鋪層方向最不敏感。5、在鋪層設(shè)計(jì)時(shí),為減小層合板結(jié)構(gòu)撞擊力,建議減少相鄰層鋪層角度差,將剛度大的0°鋪層設(shè)置在敏感性弱的中間層。6、組合式防撞箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)在防撞箱迎撞側(cè)設(shè)置柔性構(gòu)件,在防護(hù)側(cè)適當(dāng)增加箱體結(jié)構(gòu)剛度。填充鋼管后組合式防撞箱防撞綜合性能優(yōu)于填充前。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U443.26
【圖文】：

圖 1-1 阿肯色河公路橋梁船撞事故 圖 1-2 大卡諾湖鐵路橋船撞事故在我國國內(nèi)也發(fā)生過嚴(yán)重的船橋碰撞事故。中國廣東九江大橋是一座跨國西江的獨(dú)塔雙索面斜拉橋；在 2007 年 6 月 15 日，該橋的 23#橋墩被一艘船只撞擊，隨后 100 米橋面坍塌，事故發(fā)生時(shí)橋面上正在通的行車輛中有掉入西江；該事故導(dǎo)致 9 人死亡以及巨大的經(jīng)濟(jì)損失，事故現(xiàn)場情況如圖示。2008 年 3 月 27 日“勤豐 128”輪船從寧波港駛往天津港，途中撞上金橋，如圖 1-4 所示，該事故導(dǎo)致橋面塌落、4 人死亡。2010 年 3 月 26 日，

圖 1-1 阿肯色河公路橋梁船撞事故 圖 1-2 大卡諾湖鐵路橋船撞事故在我國國內(nèi)也發(fā)生過嚴(yán)重的船橋碰撞事故。中國廣東九江大橋是一座跨國西江的獨(dú)塔雙索面斜拉橋；在 2007 年 6 月 15 日，該橋的 23#橋墩被一艘船只撞擊，隨后 100 米橋面坍塌，事故發(fā)生時(shí)橋面上正在通的行車輛中有掉入西江；該事故導(dǎo)致 9 人死亡以及巨大的經(jīng)濟(jì)損失，事故現(xiàn)場情況如圖示。2008 年 3 月 27 日“勤豐 128”輪船從寧波港駛往天津港，途中撞上金橋，如圖 1-4 所示，該事故導(dǎo)致橋面塌落、4 人死亡。2010 年 3 月 26 日，

圖 1-3廣東九江大橋船撞事故 圖 1-4金塘大橋船撞事故除上述梁橋船撞事故外，拱橋也發(fā)生過嚴(yán)重的船撞事故。2012 年5月13日南昌江河上的三孔石拱橋平江大橋被一挖沙船撞擊倒塌，如圖 1-6 所示，事致 6 人失蹤。

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本文編號：2795215