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船舶撞击桥梁的撞击力计算方法探讨 被引量:21
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作者 罗林阁 曹映泓 +1 位作者 陈国 王礼立 《中外公路》 北大核心 2006年第5期78-81,共4页
船舶撞击桥梁过程包含巨大能量交换,是一个毫秒到秒量级的短时程动态过程,本质上是一个复杂的冲击动力学问题。现有各种规范中的计算公式都是经验公式,都是基于刚体或弹性体整体碰撞的简单理论,用于解析动态力学过程是不合适的。该文通... 船舶撞击桥梁过程包含巨大能量交换,是一个毫秒到秒量级的短时程动态过程,本质上是一个复杂的冲击动力学问题。现有各种规范中的计算公式都是经验公式,都是基于刚体或弹性体整体碰撞的简单理论,用于解析动态力学过程是不合适的。该文通过冲击动力学理论,应用LS-DYNA3D通用程序对船撞力进行数值计算得出分析结果,与公路规范公式进行比较,提出一个修正系数作为公路规范公式的补充,供业内人士参考。 展开更多
关键词 桥梁 船舶 撞击 受力计算 湛江海湾大桥 LS-DYNA3D程序
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湛江海湾大桥主墩防撞设施结构设计 被引量:20
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作者 张海明 曹映泓 +1 位作者 段乃民 陈国 《中外公路》 北大核心 2006年第5期82-84,共3页
随着现代社会、经济和技术的发展,江河湖海上的现代大跨度桥梁逐渐增多,航行的船舶数量、吨位快速增长,船舶撞击桥梁的事件也相应增多,对桥梁安全使用构成很大威胁,因此,研究防御性船撞桥设施显得非常必要。该文主要介绍湛江海湾大桥主... 随着现代社会、经济和技术的发展,江河湖海上的现代大跨度桥梁逐渐增多,航行的船舶数量、吨位快速增长,船舶撞击桥梁的事件也相应增多,对桥梁安全使用构成很大威胁,因此,研究防御性船撞桥设施显得非常必要。该文主要介绍湛江海湾大桥主桥的防撞设施即柔性吸能防撞装置,供业内人士参考。 展开更多
关键词 船撞力 桥梁 防撞设施
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高速船用高强度双相不锈钢 被引量:16
3
作者 陈国 周金鸿 《热处理》 CAS 2006年第4期12-16,共5页
以前C,r13和Cr18Ni8系列不锈钢被用于制造船体零件,前者在海水中的耐蚀性不良,后者强度性能不够高,于是发展了既具有高强度又耐海水腐蚀的铁素体-奥氏体系列双相不锈钢,用于制造高速船的船体钢板、锻件(舵轴、舵柱、舵梢、尾轴、中间轴... 以前C,r13和Cr18Ni8系列不锈钢被用于制造船体零件,前者在海水中的耐蚀性不良,后者强度性能不够高,于是发展了既具有高强度又耐海水腐蚀的铁素体-奥氏体系列双相不锈钢,用于制造高速船的船体钢板、锻件(舵轴、舵柱、舵梢、尾轴、中间轴等)和铸件(螺旋桨、阀体、耐蚀叶轮等)。双相不锈钢已经得到国际上多个船级社的认可。 展开更多
关键词 双相不锈钢 高速船零件 耐腐蚀结构材料
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海洋大气中钢结构用锌铝伪合金喷涂层防腐蚀体系 被引量:14
4
作者 陈国 张政权 王在忠 《热处理》 CAS 2011年第1期10-16,共7页
高铝含量的锌铝伪合金喷涂层可采用大功率二次风熔丝喷涂工艺获得,适用于海洋大气中的钢结构。长达16 000 h的加速盐雾试验表明,该涂层是一种长效防腐涂层,据推算,在海洋大气条件下,其寿命可达80年。为确保防腐蚀效果,应提高锌铝伪合金... 高铝含量的锌铝伪合金喷涂层可采用大功率二次风熔丝喷涂工艺获得,适用于海洋大气中的钢结构。长达16 000 h的加速盐雾试验表明,该涂层是一种长效防腐涂层,据推算,在海洋大气条件下,其寿命可达80年。为确保防腐蚀效果,应提高锌铝伪合金喷涂层中铝的含量,经测定,我国目前锌铝伪合金喷涂层表面的铝、锌氧化物体积分数之和已达到70%。 展开更多
关键词 锌铝伪合金喷涂层 防腐蚀 海洋钢结构 盐雾试验
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水中桩柱中钢绳柔性冲击吸能器试验研究 被引量:8
5
作者 陈国 倪步友 《交通部上海船舶运输科学研究所学报》 1995年第2期11-18,共8页
船撞桥的研究最近20年来已形成一个学科。国际桥梁和结构工程协会在1991年于列宁格勒会议上汇总了这一领域的153篇文章。按该汇总报告的观点,作者开发了一种新的钢绳冲击吸能器。在制造这种吸能器时,应用了3种技术:钢绳紧... 船撞桥的研究最近20年来已形成一个学科。国际桥梁和结构工程协会在1991年于列宁格勒会议上汇总了这一领域的153篇文章。按该汇总报告的观点,作者开发了一种新的钢绳冲击吸能器。在制造这种吸能器时,应用了3种技术:钢绳紧密堆垒排列;选择合理的结构和高强度钢绳;钢绳端部压套。这样便得到高的吸能率,而且在多次冲击后不会松散。本文测定了动态特性,诸如最大冲击功,吸收功,吸能率,变形量恢复等,这些参数对于设计防撞设备是必需的。这些吸能器的吸能率为橡胶吸能器的2~3倍。本文给出用这些吸能器装配成吸能设施的方法,当它们串联和并联时的能量计算,能将船头折反离开的钢圈的构造以及使防撞设施浮在与船舶水线相当位置的办法。 展开更多
关键词 船撞桥 水中桩柱 钢绳冲击吸能器
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防御船撞桥的新装置及其机理研究 被引量:13
6
作者 陈国 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2007年第4期40-43,共4页
从机理上区分防撞装置有弹性的(橡皮垫),弹塑性的(钢管类)和粘滞性的(大耗能、少回弹).前面两种已实现,新装置就是用第三种—粘滞性的防撞元件,它能吸收消耗掉冲击能量的70%以上.但每个粘滞性的防撞元件耗能只有几万焦耳,对于几百兆焦... 从机理上区分防撞装置有弹性的(橡皮垫),弹塑性的(钢管类)和粘滞性的(大耗能、少回弹).前面两种已实现,新装置就是用第三种—粘滞性的防撞元件,它能吸收消耗掉冲击能量的70%以上.但每个粘滞性的防撞元件耗能只有几万焦耳,对于几百兆焦的大船,新装置采取的办法是吸收消耗一部分能量的同时,将船头拨开,化解撞击.为此在几百只耗能防撞元件的外面设置斜向的外钢围.新装置既能保护桥也能保护船,对于足够大的桥墩则只考虑保护船便可以了. 展开更多
关键词 桥梁构造 防撞 桥墩防撞 能量耗散 柔性耗能防撞 粘性防撞元件
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船桥碰撞过程引发的冲击动力学论题 被引量:12
7
作者 王礼立 陈国 杨黎明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期14-22,共9页
对船桥撞击过程引发的几个冲击动力学论题进行了分析。研究表明:1为降低船撞力,应采用柔性(低的结构动态广义波阻抗)防撞装置;2撞击力所做的功,通过应力波传播转化为内能(变形能)与动能之和;而变形能中的不可逆部分愈高,防撞装置发挥的... 对船桥撞击过程引发的几个冲击动力学论题进行了分析。研究表明:1为降低船撞力,应采用柔性(低的结构动态广义波阻抗)防撞装置;2撞击力所做的功,通过应力波传播转化为内能(变形能)与动能之和;而变形能中的不可逆部分愈高,防撞装置发挥的整体作用愈大,则愈有利于防撞装置发挥缓冲耗能作用。并且如何让船舶尽早结束撞击并带走尽量多的剩余动能,应是防撞装置设计的关键点;3黏性耗能可缓冲撞击过程、延长撞击历时,有利于防撞装置发挥整体作用,进而为船舶在低应力下转向滑离、从而带走尽可能多的剩余动能创造条件。因此,船撞桥防护装置的设计应该建立在如下的科学设计理念上:ⅰ低波阻抗意义上的冲击柔性,ⅱ缓冲撞击过程意义上的粘性耗能,ⅲ防撞装置能及早发挥整体作用,化撞击集中力为分布载荷,以及ⅳ让船尽早滑离而带走尽量多的剩余动能。以钢丝绳防撞圈为主要元件的柔性耗能防撞装置是这一防撞理念的工程应用实例,其有效性已为工程实践和实船撞击试验证实。 展开更多
关键词 船桥碰撞 冲击动力学 冲击力 能量转换 动态响应
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有防撞装置时计算船撞桥的力——铁路桥梁规范中船撞力公式的延伸修订 被引量:11
8
作者 陈国 《铁道标准设计》 2004年第1期47-49,共3页
《铁路桥涵设计基本规范》(TB10 0 0 2 199)中有船撞桥墩的力的计算公式 ,该公式用“撞后镶住不动 ,动能全部耗尽”的状态 ,计算出最大正撞力 ;并考虑了船的质量、速度、相撞时的角度、能量耗散以及船和桥墩两者的刚性。若相撞时两者... 《铁路桥涵设计基本规范》(TB10 0 0 2 199)中有船撞桥墩的力的计算公式 ,该公式用“撞后镶住不动 ,动能全部耗尽”的状态 ,计算出最大正撞力 ;并考虑了船的质量、速度、相撞时的角度、能量耗散以及船和桥墩两者的刚性。若相撞时两者之间有防撞装置时 ,可将防撞装置与前两者同样对待 ,以防撞装置弹塑性曲线的割线斜率作为平均弹塑性系数C3 ,推导出有防撞装置时的船撞力公式 ; 展开更多
关键词 铁路桥梁 设计规范 船撞力 防撞装置 计算公式
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桥墩防撞设施的选择 被引量:8
9
作者 陈国 《中国水运》 1995年第9期27-28,共2页
桥墩防撞设施的选择陈国虞(上海船舶运输科学研究所,上海200135)近年来,国内外出现桥墩被撞的情况较多。国际上对桥下船舶通行需要多大的水平宽度和垂直净空,上下游要求多长的平直段均有所约定。今后新建桥梁就得按此约定选... 桥墩防撞设施的选择陈国虞(上海船舶运输科学研究所,上海200135)近年来,国内外出现桥墩被撞的情况较多。国际上对桥下船舶通行需要多大的水平宽度和垂直净空,上下游要求多长的平直段均有所约定。今后新建桥梁就得按此约定选择好位置和尺寸,以减少桥墩碰撞的危... 展开更多
关键词 桥墩 防撞 设施
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跨海湾(河湾)桥梁非通航孔柔性拦船防撞装置 被引量:10
10
作者 陈国 倪步友 +3 位作者 张澄 刁金龙 严景 马海友 《广东造船》 2011年第1期38-41,31,共5页
桥梁防撞装置中有主要防御船撞桥墩的、船撞上部结构的;有在撞上时桥墩直接受力的和桥墩不直接受力的;有只保护桥的和既保护桥又保护船的等各种不同分类法。本文着眼于主通航孔以外的辅助墩、过渡墩、水中引桥墩等的防撞,这部分桥墩通... 桥梁防撞装置中有主要防御船撞桥墩的、船撞上部结构的;有在撞上时桥墩直接受力的和桥墩不直接受力的;有只保护桥的和既保护桥又保护船的等各种不同分类法。本文着眼于主通航孔以外的辅助墩、过渡墩、水中引桥墩等的防撞,这部分桥墩通常占有较宽的水面,是小船的航道。本文提出一种方式是:既能拦住大船又不妨碍小船通行,而且能在几百米范围内为水中各墩防撞的柔性缆索吸能方式。本文阐述其原理、措施和某些重要的细节。 展开更多
关键词 拦船索 柔性防撞 海湾桥 非通航孔 水中引桥
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安庆长江铁路大桥防船撞研究 被引量:9
11
作者 陈明栋 陈明 +1 位作者 陈国 郑丹 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2009年第2期203-207,共5页
根据美国阿肯色河桥和广东九江大桥船撞非通航孔桥墩时的速度,质疑美国公路桥梁设计规范中"船偏离航线速度正比下降"的方法。符合实际地总结出"失舵不失速"的工况,结合安庆铁路桥的防撞研究,对船撞桥速度的选取、... 根据美国阿肯色河桥和广东九江大桥船撞非通航孔桥墩时的速度,质疑美国公路桥梁设计规范中"船偏离航线速度正比下降"的方法。符合实际地总结出"失舵不失速"的工况,结合安庆铁路桥的防撞研究,对船撞桥速度的选取、船撞力和需设防桥墩数目的确定提出了见解,并对防撞方案进行了探讨。 展开更多
关键词 安庆铁路桥 船撞桥速度 船撞力 防撞设施
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长江中游桥墩防撞——防撞要求的分析 被引量:8
12
作者 陈国 《航海科技动态》 1995年第3期16-19,共4页
从葛洲坝往下到江西湖口为止的江段,通称长江中游,通航里程为902.5km。现有的、在建的和规划中的跨江桥共有:枝城、洪湖、金长、银长、武汉长江大桥、武汉长江公路桥(二桥)、兴长、宝长、埠长、黄石、九江等十余座长江大桥,它们大多建... 从葛洲坝往下到江西湖口为止的江段,通称长江中游,通航里程为902.5km。现有的、在建的和规划中的跨江桥共有:枝城、洪湖、金长、银长、武汉长江大桥、武汉长江公路桥(二桥)、兴长、宝长、埠长、黄石、九江等十余座长江大桥,它们大多建有水中墩柱。(上游跨江桥易于作成岸边墩塔,一跨过江,便能取消江中墩柱)因此,都有桥墩防撞的问题,至于下游,由于通过的船较大,桥较少,防撞设施工程费用亦较大,故另行讨论。长江中游船碰墩事故分析长江上最大的水运公司——长江轮船总公司,下属重庆、武汉、芜湖、南京、上海五个分公司,共有1 227艘船驳,其他14家地方公司共有66艘船驳,合计1 293艘(700t以上船驳) 展开更多
关键词 船舶 碰撞 防撞 桥墩 事故分析
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防御船撞桥的桥墩防撞装置 被引量:8
13
作者 陈国 《航海技术》 北大核心 2001年第1期23-24,共2页
桥是跨航道的重要通道,桥墩是航道中的障碍物,由于自然和人为条件的多变,出现船撞桥墩的事故.历史上有大承台、人工岛等行之有效的防撞设施,长期保护了桥;后来出现木栅、钢链和浮舟等设施,希望除了保护桥之外也保护船,但这些设施比较易... 桥是跨航道的重要通道,桥墩是航道中的障碍物,由于自然和人为条件的多变,出现船撞桥墩的事故.历史上有大承台、人工岛等行之有效的防撞设施,长期保护了桥;后来出现木栅、钢链和浮舟等设施,希望除了保护桥之外也保护船,但这些设施比较易坏.人们进一步要求桥、船和防撞设施三者都不坏(简称三不坏),这样就出现了会后退的外刚内柔的三不坏防撞装置.从分析防撞要求入手,得出理想的防撞"力一位移"曲线的型式,制造出这种型式的元件.这种元件构成的防撞装置关键在于初撞时会后退,从而改变船的方向,使船的动能保留在碰撞后的船上.交换的能量少了,三不坏防撞设施就易于实现了.本文给出三不坏防撞设施及其设计程序,供业内人士参考使用. 展开更多
关键词 船撞桥 桥墩 防撞装置 防撞设施 航道 承台 障碍物 防御 保护 希望
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H型钢的生产和应用及对其一批进口品的评价 被引量:5
14
作者 陈国 倪步友 《钢结构》 1990年第1期61-66,共6页
本文简要介绍了宽翼缘轧制 H 型钢的生产和应用情况,并对近年从卢森堡进口的一批用于蛇口石油基地码头的 H 型钢,进行了抽样检验,作出了评价。可供有关生产和应用方面参考。
关键词 进口品 宽翼缘 抽样检验 翼板 基地码头 辊径 质保书 造船钢板 钢板桩 矫直机
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海洋钢结构喷涂锌铝伪合金长效防腐蚀体系 被引量:6
15
作者 陈国 张政权 《中国海洋平台》 2009年第5期47-52,共6页
大功率二次风喷涂的锌铝伪合金耐腐蚀层在盐雾试验中能够达到16 000小时长效保护。应用喷涂锌铝伪合金保护海洋钢结构,将具有较好效果。
关键词 伪合金 防腐蚀系统 海洋钢结构
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长江中游桥墩防撞(续一)——防撞设施的种类及其特点 被引量:4
16
作者 陈国 林树人 《航海科技动态》 1995年第4期14-17,共4页
前文《长江中游桥墩防撞——防撞要求的分析》提出防撞设施要能被桥梁、航道和水运三方所接受,桥梁方指铁路或公路(或二者联合)的建设者、桥梁使用和维护单位(有时不止一个);航道方应包括航政管理部门、航道工程部门和日常维护保养部门... 前文《长江中游桥墩防撞——防撞要求的分析》提出防撞设施要能被桥梁、航道和水运三方所接受,桥梁方指铁路或公路(或二者联合)的建设者、桥梁使用和维护单位(有时不止一个);航道方应包括航政管理部门、航道工程部门和日常维护保养部门;水运指的是航运轮船公司和港务系统等,三方面各有各的要求,出发点也不全一样。前文提出综合各方对防撞设施的要求为8条,有的读者认为全部符合8条要求比较难,下面讨论以完全符合8条为追求目标和筛选原则。 展开更多
关键词 桥墩 防撞设施
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深水航道桥梁防船撞方法 被引量:3
17
作者 陈国 《船舶与海洋工程》 2019年第5期1-7,共7页
针对5万~10万吨级船舶在长江下游航道、珠江口伶仃洋航道、虎门航道、湛江港航道、象山港航道及一些沿海港湾和岛屿之间航道航行时遇到的“桥梁防船撞”问题,概括30年来航道桥梁防船撞方法研究可以得出以下结论:若水深较浅或有礁石可利... 针对5万~10万吨级船舶在长江下游航道、珠江口伶仃洋航道、虎门航道、湛江港航道、象山港航道及一些沿海港湾和岛屿之间航道航行时遇到的“桥梁防船撞”问题,概括30年来航道桥梁防船撞方法研究可以得出以下结论:若水深较浅或有礁石可利用,则选择间接式桥梁防撞装置;若水深较深,则选择直接式桥梁防撞装置。已研发出的采用钢丝绳防撞圈支撑外钢围的柔性防船撞装置属于直接式桥梁防撞装置,与以往的同类装置相比,该装置能降低传到桥墩的船撞力,成倍提高桥墩的抗撞能力,在保护桥梁的同时保护船。该装置可长期使用,且不会破坏航道,已在能通行5万吨级船舶的湛江海湾大桥和象山港大桥等桥梁上得到应用。 展开更多
关键词 深水航道 直接式桥梁防船撞装置 传到桥墩上的船撞力 钢丝绳防撞圈 外钢围 柔性防撞装置
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桥墩柔性防撞装置的内力分析 被引量:3
18
作者 罗林阁 曹映泓 +1 位作者 陈国 王礼立 《中外公路》 北大核心 2006年第5期68-72,共5页
在计算技术不断发展的今天,大跨径桥梁结构的计算理论和建造技术得以不断完善。国内许多交通主干道的线路,设计了跨越大江、河流、海湾的大桥,也设计了跨越大陆与岛屿之间的大桥。同时,船舶运输行业迅猛发展,船舶交通繁忙,大吨位船只日... 在计算技术不断发展的今天,大跨径桥梁结构的计算理论和建造技术得以不断完善。国内许多交通主干道的线路,设计了跨越大江、河流、海湾的大桥,也设计了跨越大陆与岛屿之间的大桥。同时,船舶运输行业迅猛发展,船舶交通繁忙,大吨位船只日益增多,撞击力大,一旦出现撞击事故,造成的经济损失将是巨大的,由此需要设置防撞装置。目前防撞装置的计算尚未成熟,直接影响了对防撞装置使用有效性的判定。该文仅对湛江海湾大桥主桥墩柔性吸能防撞装置的受力计算进行简单介绍,以供参考。 展开更多
关键词 桥梁 防撞装置 受力计算 湛江海湾大桥 LS-DYNA程序
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船用铝-钢过渡接头截面优化设计 被引量:4
19
作者 陈国 《上海造船》 2002年第2期60-62,3,共3页
198 2年我国研制出铝 钢过渡接头 ,1990年用于船舶结构设计、施工并获得成功。经过近 10年来的推广应用 ,有多家船厂批量地建造了几型小艇 ,总数达百余艘。本文以热传导理论为基础 ,对铝 钢过渡接头进行截面优化设计 ,推荐铝 钢过渡... 198 2年我国研制出铝 钢过渡接头 ,1990年用于船舶结构设计、施工并获得成功。经过近 10年来的推广应用 ,有多家船厂批量地建造了几型小艇 ,总数达百余艘。本文以热传导理论为基础 ,对铝 钢过渡接头进行截面优化设计 ,推荐铝 钢过渡接头铝层厚度约为 8mm ,重量约为 2kg/m ,较进口铝 钢过渡接头重量节省 5 0 %以上。本文同时给出铝合金上层建筑围壁与钢船体连接采用的结构形式。 展开更多
关键词 船用 小艇 船体 船厂 船舶结构 接头 结构形式 进口 上层建筑 过渡
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计算船撞力选择撞击速度时考虑墩位流速的方法 被引量:4
20
作者 陈国 陈明栋 郑丹 《广东造船》 2010年第3期33-37,共5页
进行桥墩防撞设计时,船舶撞击速度是计算船撞力的重要参数之一,它直接影响到船撞力的大小和桥梁的设防标准。本文在分析各国船舶撞击桥墩的速度选取方法的基础上,研究了实际发生船撞时的速度和船舶偏航时船撞速度沿横向的变化趋势,指出... 进行桥墩防撞设计时,船舶撞击速度是计算船撞力的重要参数之一,它直接影响到船撞力的大小和桥梁的设防标准。本文在分析各国船舶撞击桥墩的速度选取方法的基础上,研究了实际发生船撞时的速度和船舶偏航时船撞速度沿横向的变化趋势,指出了目前世界各国使用的5种方法存在的不足,提出了考虑船撞速度沿桥轴线方向的分布及船舶意外失速等因素综合影响下的撞击速度的计算方法。通过在安庆长江铁路大桥船撞研究中的应用实例,说明按照各桥墩所在位置选取的不同撞击速度计算船撞力的方法较为合理,可作为防船撞研究和设计的参考。 展开更多
关键词 防船撞 船撞力 撞击速度 流速 墩前流速
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