基于耐撞性的船橋碰撞防護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、在航運(yùn)業(yè)日益發(fā)展的今天，無(wú)論是海上航運(yùn)還是內(nèi)河航運(yùn)，航行船舶的數(shù)量、噸位、航速增加地越來(lái)越快，航道日益擁擠。這也導(dǎo)致船舶和橋梁發(fā)生碰撞的事故愈發(fā)頻繁。
　　 對(duì)于橋梁防撞裝置，目前國(guó)內(nèi)和國(guó)際上有著一系列的常用結(jié)構(gòu)形式，如樁群、人工島、套箱等。由于研究起步較晚，再加上其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的不完善，防撞裝置在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上依然存在一定的不合理性，還有著相當(dāng)?shù)膬?yōu)化空間。
　　 本文從結(jié)構(gòu)耐撞性角度入手，采用數(shù)值仿真的方法，對(duì)一艘1.00

2、0噸級(jí)散貨船以不同角度、不同速度撞向嘉紹大橋橋墩防護(hù)套箱進(jìn)行了有限元仿真計(jì)算，分析套箱吸能特性;提出板梁殼組合結(jié)構(gòu)，運(yùn)用系列仿真計(jì)算，來(lái)探尋其最佳結(jié)構(gòu)形式，并最終設(shè)計(jì)出新型耐撞結(jié)構(gòu)，優(yōu)化套箱受到來(lái)自不同方向（橫橋端和順橋端）撞擊時(shí)的吸能效果。
　　 全文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 (1)對(duì)船橋碰撞的機(jī)理和特點(diǎn)進(jìn)行了消化吸收，分析了在數(shù)值仿真中的關(guān)鍵技術(shù)。
　　 (2)進(jìn)行了船橋碰撞的碰撞動(dòng)力學(xué)分析，計(jì)算撞擊船在不

3、同速度和不同角度下，對(duì)套箱的橫橋端和順橋端的撞擊，分析碰撞過(guò)程中能量變化情況，研究并分析套箱中不同結(jié)構(gòu)部件的變形情況和吸能特性，總結(jié)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的不足，并提出防撞裝置的結(jié)構(gòu)優(yōu)化思路。
　　 (3)根據(jù)防撞裝置的布置和結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計(jì)了板-梁-殼組合結(jié)構(gòu)下，管狀梁的耐撞性系列仿真計(jì)算。計(jì)算防撞結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的管狀梁尺寸和布置方式。