原文传递
船桥碰撞风险评估与防撞设施研究
| 论文题名： | 船桥碰撞风险评估与防撞设施研究 |
| 关键词： | 桥梁船撞风险评估;防撞设施;船撞概率;数值仿真 |
| 摘要： | 跨越航道修建桥梁,船撞是一个重要的安全问题。自20世纪80年代以来,我国已修建和规划修建大量跨航道桥梁,同时船舶航运也发展快速。上述两个因素使得我国桥梁工程领域的从业者必须解决桥梁的船撞安全分析和防撞设计理论问题。在桥梁船撞风险评估的基础理论研究方面,我国学者也进行了初步的研究与探索,但在深度和全面性等方面还有不足之处,还不能与我国大量航道桥梁工程建设相适应。被动防撞设施是为降低桥梁船撞风险而采取的工程措施,其形式多样,性能各异,应根据具体情况慎重选择。由此可见,对桥梁船撞风险评估和桥梁防撞设施展开进一步的研究是十分必要的。研究桥梁船撞风险评估的方法很多,其中概率风险评估法可以量化船桥碰撞的风险,本文主要利用该方法对桥梁船撞进行风险分析。船舶撞击防撞装置的碰撞问题是一个十分复杂的高度非线性问题,仅仅依靠经典的碰撞理论,无法得到完全解。随着非线性有限元技术的飞速发展,以及计算机硬件水平的提高,因此可以利用计算机数值仿真方法解决此类问题。本文的重点之一在于研究桥梁船撞概率的计算模型,在对比分析前人研究成果的基础上,总结和深化自身对现有知识的理解提出个人见解;之二是防撞装置的碰撞分析,采用ANSYS/LS-DYNA对某桥主墩的防撞装置进行仿真碰撞分析。本文的主要成果如下: (1)对比分析国内外的概率模型,充分考虑影响船桥碰撞概率的因素,引入相应的影响因子对船撞概率计算模型进行修正。 (2)补充了船舶分别撞击矩形桥墩长边和短边的概率计算方法。 (3)结合船舶与桥墩撞击角度的实际分布情况,对AASHTO规范中船舶正撞桥墩的船撞力计算公式进行修正。 (4)结合经典船桥碰撞理论,以及ANSYS/LS-DYNA的计算特性,提炼出在采用ANSYS/LS-DYNA对船舶与防撞装置进行分析时需要重点解决的问题。 (5)对某长江大桥进行船撞风险评估,计算各桥墩的船撞概率。合理设计桥墩防撞装置,用ANSYS/LS-DYNA模拟5000DWT的代表船舶以3.0m/s的初始速度正面撞击桥墩防撞装置,并对结果进行相关分析。 |
| 作者： | 金玉娟 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 肖波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
