基于耐撞性的船橋碰撞防護裝置的結構優(yōu)化研究.pdf

1、在航運業(yè)日益發(fā)展的今天，無論是海上航運還是內河航運，航行船舶的數量、噸位、航速增加地越來越快，航道日益擁擠。這也導致船舶和橋梁發(fā)生碰撞的事故愈發(fā)頻繁。
　　 對于橋梁防撞裝置，目前國內和國際上有著一系列的常用結構形式，如樁群、人工島、套箱等。由于研究起步較晚，再加上其結構設計規(guī)范的不完善，防撞裝置在結構設計上依然存在一定的不合理性，還有著相當的優(yōu)化空間。
　　 本文從結構耐撞性角度入手，采用數值仿真的方法，對一艘1.00

2、0噸級散貨船以不同角度、不同速度撞向嘉紹大橋橋墩防護套箱進行了有限元仿真計算，分析套箱吸能特性;提出板梁殼組合結構，運用系列仿真計算，來探尋其最佳結構形式，并最終設計出新型耐撞結構，優(yōu)化套箱受到來自不同方向（橫橋端和順橋端）撞擊時的吸能效果。
　　 全文的主要研究內容如下:
　　 (1)對船橋碰撞的機理和特點進行了消化吸收，分析了在數值仿真中的關鍵技術。
　　 (2)進行了船橋碰撞的碰撞動力學分析，計算撞擊船在不

3、同速度和不同角度下，對套箱的橫橋端和順橋端的撞擊，分析碰撞過程中能量變化情況，研究并分析套箱中不同結構部件的變形情況和吸能特性，總結現有結構的不足，并提出防撞裝置的結構優(yōu)化思路。
　　 (3)根據防撞裝置的布置和結構形式，設計了板-梁-殼組合結構下，管狀梁的耐撞性系列仿真計算。計算防撞結構在不同初始撞擊能量、不同骨材布置形式、不同管狀梁尺寸下的吸能特性。最終選出了適合于嘉紹大橋防撞套箱結構的管狀梁尺寸和布置方式。