原文传递
航道等级提升后桥梁船撞风险分析及防撞措施研究
| 论文题名： | 航道等级提升后桥梁船撞风险分析及防撞措施研究 |
| 关键词： | 数值模拟;风险分析;结构优化;防撞装置;航道整治 |
| 摘要： | 近年来随着航道等级的提升，设计通航船舶尺度增大，要求的通航净空尺度增加，桥区通航水域条件发生显著变化，桥梁存在船撞风险，需实施防撞设施工程对存在风险的桥梁进行防撞保护。国内外因船舶撞击而导致桥梁垮塌或严重破坏的事故逐渐怎多，平均每年就有一座大型桥梁因为船舶撞击而遭受严重破坏甚至倒塌。 本文以北江（乌石至三水河口）航道整治工程为依托，航段经整治由Ⅳ级提升为Ⅲ级后，桥梁存在船撞风险，需实施防撞设施工程对存在风险的桥梁进行防撞保护。根据船撞桥偏航概率模型，分析整治河段桥各参数对船撞桥概率的影响，计算船舶撞击桥梁各涉水桥墩的年撞击概率，确定了存在较大船撞风险的桥梁与涉水桥墩。建立船撞桥损伤概率模型，分析桥梁各部位抗撞能力、桥梁各部位船舶撞击力及各部位的年撞击频率，得出通航孔桥墩的年撞击倒塌频率，并确定了桥梁的防船撞保护区域。 利用有限元碰撞模型，对三桩式、六桩式独立防撞墩结构进行了船撞有限元仿真实验，实验结果表明:船舶撞击三桩式独立防撞墩后，结构变形较大，三桩式的防撞墩结构抗撞能力不足，该结构不具备对桥区代表船舶的设防能力。六桩式独立防撞墩，结构变形控制较好，结构稳定性较好，仍具备承载能力;上部承台与墩身结构的增大，虽提供了更为充分的惯性力和约束力，对结构防撞能力的提高主要还是依靠下部的桩结构，结构还具有较为富裕的承载能力。 针对其防撞特点各不相同，在防撞墩结构方案基础上，提出了四种防撞优化方案:集中式防撞群桩、围栏式防撞群桩、浮式水上升降式防撞浮带与防撞浮式套箱。并对上述四种防撞优化方案，提出了一种代表性结构方案，建立了三维有限元仿真模型，进行了控制工况下的船撞有限元仿真实验，实验结果均表明提出的代表性结构方案可行，能够满足整治河段代表船型的设防要求。 并把桥梁划分为单跨拱桥、连续拱桥与墩式桥三类，分析提出了各类桥型的防撞保护区域，并结合各桥的结构及水文地形特点，分别提出了各桥的防撞措施推荐方案。 |
| 作者： | 王召兵 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 梅迎军;缪吉伦 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
