美国公路桥梁风险法确定设防船撞力评述 被引量：21

1

作者 姜华 王君杰 《世界桥梁》 北大核心 2008年第4期64-67,共4页

目前桥梁设防船撞力问题在国内深受关注,国内规范将船撞力看作偶然荷载指导桥梁设计和美国联邦公路桥梁设计规范基于风险设防船撞差距较大。通过总结美国联邦公路桥梁设计规范在确定桥梁设防船撞力时的总体思想和技术方法,在对其推荐方... 目前桥梁设防船撞力问题在国内深受关注,国内规范将船撞力看作偶然荷载指导桥梁设计和美国联邦公路桥梁设计规范基于风险设防船撞差距较大。通过总结美国联邦公路桥梁设计规范在确定桥梁设防船撞力时的总体思想和技术方法,在对其推荐方法——方法Ⅱ进行深入解释和推理的基础上,阐明了各关键部分的内在联系,以供国内今后桥梁船撞设防参考。 展开更多

关键词 桥梁 船撞桥概率 倒塌概率 设计船只 船撞力

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桥梁船撞动力有限元数值模拟分析 被引量：13

2

作者 吴永固 耿波 汪宏 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第5期681-684,共4页

桥梁在船舶碰撞时受到的动力载荷和响应是复杂的动力非线性问题,在分析碰撞仿真基本理论和关键技术的基础上,借助于非线性有限元软件LS-DYNA,仿真分析了船舶撞击桥梁主塔的基本过程,得到了船舶与主塔碰撞时碰撞力、能量转化及结构变形... 桥梁在船舶碰撞时受到的动力载荷和响应是复杂的动力非线性问题,在分析碰撞仿真基本理论和关键技术的基础上,借助于非线性有限元软件LS-DYNA,仿真分析了船舶撞击桥梁主塔的基本过程,得到了船舶与主塔碰撞时碰撞力、能量转化及结构变形的时间历程,所得结论对桥梁设计与碰撞后损伤评估有着重要的参考价值。 展开更多

关键词 船桥碰撞 数值仿真 碰撞力 结构损伤

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钢-复合材料组合防撞装置在不同船舶撞击下的性能分析 被引量：11

3

作者 罗强 刘榕 +2 位作者 樊伟 姜涌 张泽文 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期67-73,共7页

为了解船-桥碰撞过程中组合防撞装置的防护能力,以东洲湘江大桥为背景,设计一种新型钢-复合材料组合防撞装置(由钢-复合材料迎撞面、复合材料分隔板、内部耗能填充材料和复合材料背撞面组成),采用LS_DYNA软件建立船-防撞装置-桥梁三者... 为了解船-桥碰撞过程中组合防撞装置的防护能力,以东洲湘江大桥为背景,设计一种新型钢-复合材料组合防撞装置(由钢-复合材料迎撞面、复合材料分隔板、内部耗能填充材料和复合材料背撞面组成),采用LS_DYNA软件建立船-防撞装置-桥梁三者有限元模型,分析带球艏船舶、驳船不同水位撞击下有无防撞装置的桥墩结构响应。结果表明:未设防撞装置时,2类船舶撞击下结构响应均较大,相较于带球艏船舶,驳船撞击力峰值较大(10号墩撞击力峰值为17.53 MN);与低水位、平均水位相比,高水位撞击下结构响应较大。设置防撞装置后,带球艏船舶撞击力峰值平均减小30%,驳船撞击力峰值降幅可达54.2%,其他结构响应也明显降低。该防撞装置降低了桥墩结构响应和船舶损伤,具有较好的防撞能力。 展开更多

关键词 船-桥碰撞 钢-复合材料 防撞装置 撞击力 位移 弯矩 有限元法

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长沙暮坪湘江特大桥主桥抗撞性能研究与防撞设计 被引量：3

4

作者 常柱刚 魏标 +1 位作者 樊伟 户东阳 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期117-124,共8页

为保证长沙暮坪湘江特大桥主桥船-桥碰撞安全性,对该桥进行了抗撞性能研究与防撞设计。采用LS-DYNA软件开展船-桥碰撞分析,确定设防船撞力;结合冲击谱近似方法确定设防船撞动力作用,计算桥墩动力需求与抗撞能力,评估结构安全性;针对主... 为保证长沙暮坪湘江特大桥主桥船-桥碰撞安全性,对该桥进行了抗撞性能研究与防撞设计。采用LS-DYNA软件开展船-桥碰撞分析,确定设防船撞力;结合冲击谱近似方法确定设防船撞动力作用,计算桥墩动力需求与抗撞能力,评估结构安全性;针对主墩拱脚防护及过渡墩抗弯能力不足等问题,提出由UHPC面板、内置X型耗能钢板、EPS泡沫及D型防撞护舷等构成的钢-UHPC组合防撞设计方案,并开展防撞效果有限元分析。结果表明:除撞击力峰值外,最高水位工况下结构响应均大于最低水位工况;未设置防撞装置时主墩具有较好的抗撞能力,且有一定的安全富余,而过渡墩无法满足抗弯需求;主墩设置防撞装置能在1.5 s内将船舶侧撞速度降为0,有效地阻止了船舶侧向侵入,过渡墩防撞装置钢板厚10 mm时,撞击力峰值降低了35%,主要响应峰值降幅达40%~50%。 展开更多

关键词 桥梁工程 船-桥碰撞 撞击力 抗撞性能 安全性 钢-UHPC组合 防撞设计

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常泰长江大桥船撞抗力研究及安全性评估 被引量：1

5

作者 张景峰 荀非帆 +2 位作者 尹震君 苑仁安 方海 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期78-84,共7页

为确保常泰长江大桥建设和服役安全,对大桥进行船撞抗力研究及安全性评估。采用单位荷载法计算各涉水下部结构船撞抗力及其船撞破坏控制模式;基于船-桥碰撞概率模型得到各墩碰撞概率,明确常泰长江大桥船撞风险等级,通过对比数值模拟和... 为确保常泰长江大桥建设和服役安全,对大桥进行船撞抗力研究及安全性评估。采用单位荷载法计算各涉水下部结构船撞抗力及其船撞破坏控制模式;基于船-桥碰撞概率模型得到各墩碰撞概率,明确常泰长江大桥船撞风险等级,通过对比数值模拟和经验公式计算的船撞力,确定设防船型碰撞各下部结构船撞力;以船撞安全系数和实际防撞吨位为指标进行船撞安全评估。结果表明:1~4号墩船撞破坏模式均由碰撞截面抗剪强度控制,5号和6号塔船撞破坏模式均由基底地基竖向承载力控制;在目前船舶流量下全桥船舶年碰撞概率为1.58次/年,与同类桥梁相比船舶碰撞风险较低且处于安全可控水平,大桥孔跨布置和航道规划合理;全桥涉水下部结构船撞安全系数为1.10~6.54,各下部结构实际防撞吨位均大于相应设防船型吨位,常泰长江大桥涉水下部结构抗船撞性能满足要求。 展开更多

关键词 桥梁工程 船-桥碰撞 船撞抗力 控制模式 碰撞概率 船撞力 安全性评估 有限元法

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独立式桥墩防撞结构防撞性能研究 被引量：1

6

作者 赵健 郑仕豪 +1 位作者 孙建鹏 安路明 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期82-87,共6页

为了解独立式桥墩防撞结构(由钢管混凝土立柱、钢横梁等结构组成)抵御船舶撞击的能力,并选取合适的结构方案,以广州明珠湾大桥为背景进行研究。采用显式动力软件LS-DYNA建立船舶与独立式桥墩防撞结构计算模型,分析立柱间距4.8 m且不设... 为了解独立式桥墩防撞结构(由钢管混凝土立柱、钢横梁等结构组成)抵御船舶撞击的能力,并选取合适的结构方案,以广州明珠湾大桥为背景进行研究。采用显式动力软件LS-DYNA建立船舶与独立式桥墩防撞结构计算模型,分析立柱间距4.8 m且不设防撞套箱(方案1)、立柱间距6.7 m且不设防撞套箱(方案2)、立柱间距6.7 m且设防撞套箱(方案3)3种独立式桥墩防撞结构方案在3000 DWT船舶中心碰撞和偏心碰撞下的结构动力响应和船舶损伤。结果表明:在中心碰撞下,方案2较方案1能有效减少撞击时迎撞立柱的位移和轴向拉力峰值,提高了独立式桥墩防撞结构的防护性能和承载能力,方案3的防撞套箱能起到缓冲消能的作用;在偏心碰撞下,方案3防撞套箱的旋转能够使船舶远离桥墩,保护桥墩和拱脚下弦杆不受船舶的撞击作用,具有良好的导向能力。设防撞套箱的独立式桥墩防撞结构已在广州明珠湾大桥中应用。 展开更多

关键词 独立式桥墩 防撞结构 防撞套箱 船桥碰撞 撞击力 有限元法

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大跨梁-拱组合刚构桥船撞力和抗撞性能研究

7

作者 张文明 王志伟 赖亚平 《中外公路》 2024年第5期132-142,共11页

梁-拱组合刚构桥是一种新桥型,船撞研究较少。该文以礼嘉嘉陵江大桥为工程背景,研究大跨度上承式梁-拱组合刚构桥梁的船撞力标准值和抗撞性能。首先确立了代表船型和船撞计算工况,利用ANSYS/LS-DYNA非线性有限元瞬态动力软件模拟了单墩... 梁-拱组合刚构桥是一种新桥型,船撞研究较少。该文以礼嘉嘉陵江大桥为工程背景,研究大跨度上承式梁-拱组合刚构桥梁的船撞力标准值和抗撞性能。首先确立了代表船型和船撞计算工况,利用ANSYS/LS-DYNA非线性有限元瞬态动力软件模拟了单墩模型在各工况下船桥碰撞过程,并对比了船撞力有限元仿真结果与多种经验公式计算结果。最后利用全桥模型和验算截面的极限承载力反推得到桥墩的极限抗船撞力,对桥墩的抗撞性能进行了评估。结果表明:船撞力具有很强的非线性波动特征,船艏最大撞深发生时刻滞后于最大撞击力发生时刻,船桥碰撞过程中的系统能量主要是由船舶动能转化为船艏局部变形内能;不同的船撞力经验公式的计算结果相差较大,推荐采用动力仿真模拟值;极限抗船撞力验算结果表明礼嘉嘉陵江大桥主墩的抗撞性能满足要求。 展开更多

关键词 梁-拱组合刚构 船桥碰撞 船撞力 抗撞性能 有限元法 经验公式

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上海闵浦二桥主塔基础的防船撞分析 被引量：3

8

作者 周良 宋杰 +2 位作者 彭俊 高军 杨允表 《世界桥梁》 北大核心 2008年第4期31-34,共4页

上海闵浦二桥的主塔基础设于主、副通航孔之间,主塔基础的防船撞问题尤为突出。利用规范及经验公式计算船舶撞击主塔基础的作用力,运用有限元仿真法分析有无防撞设施情况下船舶撞击主塔基础的风险性。

关键词 斜拉桥 主塔基础 船撞力 船撞风险分析 有限元法

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欧洲统一规范Eurocode 1-船撞桥梁偶然作用评述 被引量：2

9

作者 姜华 王君杰 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2011年第5期918-922,927,共6页

总结了欧洲统一规范Eurocode 1在冲击和爆炸偶然作用设计方面的总体思想和关键条文,对其关键条文如船撞力、船只撞桥概率和桥梁倒塌概率作了详细解释和推理后,指出其在上述方面存在的不足之处,并提供了相应的修改建议,以供国内桥梁船撞... 总结了欧洲统一规范Eurocode 1在冲击和爆炸偶然作用设计方面的总体思想和关键条文,对其关键条文如船撞力、船只撞桥概率和桥梁倒塌概率作了详细解释和推理后,指出其在上述方面存在的不足之处,并提供了相应的修改建议,以供国内桥梁船撞设计、研究对比和参考. 展开更多

关键词 偶然作用 船撞力 船撞桥概率 桥梁倒塌概率

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安海湾特大桥船撞力评估及防撞方案研究

10

作者 方志纯 《上海公路》 2018年第1期32-35,共4页

船撞桥事故常有发生,准确预测船舶撞击下桥墩受力对评估桥梁结构船撞性能及进行合理的防撞结构设计具有重要意义。基于非线性有限元方法,分析了安海湾特大桥主桥墩柱在500～6 000 t位范围内6个吨位等级船舶5个撞击速度的接触界面力时程... 船撞桥事故常有发生,准确预测船舶撞击下桥墩受力对评估桥梁结构船撞性能及进行合理的防撞结构设计具有重要意义。基于非线性有限元方法,分析了安海湾特大桥主桥墩柱在500～6 000 t位范围内6个吨位等级船舶5个撞击速度的接触界面力时程特征,对比论证了现有规范船舶撞击力简化公式的有效性;对安装浮动式柔性防撞装置的大桥主墩开展3 000 t级船舶正撞和侧撞两个场景瞬态动力仿真分析,从接触界面力峰值和冲击持时评价防护装置有效性。研究结果表明,各国船撞力经验公式计算结果相差较大;船舶撞击接触界面力峰值随船舶吨位和撞击速度增大而非线性增加;浮动式柔性防撞装置能够有效地降低船舶撞击力峰值。 展开更多

关键词 船桥碰撞 下部结构 船撞力 防撞系统 数值模拟

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基于刚度与变形的船撞力基本动力模型 被引量：1

11

作者 孟德巍 《山西建筑》 2009年第36期311-312,共2页

基于撞击力大小与船艏撞深的关系,提出了一种新的桥梁船撞动力荷载模型,以区别于以往将船撞荷载作为静力荷载的考虑方法,有利于考虑船撞荷载的动力效应,方便于有限元计算分析。

关键词 船撞力 动力模型 变形 刚度

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船撞冲击下高桩桥墩高危损伤区域分布 被引量：14

12

作者 高荣雄 李敬 唐奇文 《土木工程与管理学报》 北大核心 2016年第1期24-31,共8页

航道桥梁的建设在一定程度上改变了船舶通航环境,船撞冲击成为桥梁损伤倒塌的重要原因之一。高桩基础具有基桩自由长度长、长径比大和抗冲击能力相对弱的特点,船撞冲击更容易导致其损伤或倒塌。本文基于一内河航道上常见的驳船和实桥桥... 航道桥梁的建设在一定程度上改变了船舶通航环境,船撞冲击成为桥梁损伤倒塌的重要原因之一。高桩基础具有基桩自由长度长、长径比大和抗冲击能力相对弱的特点,船撞冲击更容易导致其损伤或倒塌。本文基于一内河航道上常见的驳船和实桥桥墩模型,充分考虑土体对桥墩的约束作用和混凝土材料的弹塑性硬化特点,模拟驳船以一定速度撞击桥墩全过程。藉此深入分析高桩桥墩船撞冲击力的动态特征、高应力区域的分布和其应力动态时程,探讨了高桩桥墩撞击冲击下的高危损伤区域分布。最后,基于一实桥船撞的损伤分布和病害特点,印证了高桩桥墩船撞易损区域分布结论。研究成果可为类似结构的防撞设计、加固和开展针对性检测提供指导。 展开更多

关键词 高桩桥墩 船撞冲击 损伤区域 撞击力时程 应力时程

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基于风险思想确定桥梁船撞设防力 被引量：6

13

作者 姜华 王君杰 《结构工程师》 2009年第3期67-71,共5页

从概率学上推演了基于风险的桥梁船撞设防力确定方法,对美国规范模型、欧洲规范模型、拉森模型和昆兹四个代表性船桥碰撞概率模型进行评述和比较后,推荐采用美国规范模型和拉森模型并基于国内情况进行相应的调整后计算船撞碰撞概率。

关键词 船撞桥概率 桥梁构件倒塌概率 船撞力 构件抗力

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