QBHY022020橋墩防船撞裝置設(shè)計(jì)指南

1、QBHY022020橋墩防船撞裝置設(shè)計(jì)指南上海海洋鋼結(jié)構(gòu)研究所企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB/HY02-2018橋墩的船撞力運(yùn)算及柔性防撞裝置設(shè)計(jì)指南2010-12-01 實(shí)施2010-12-01 公布上海海洋鋼結(jié)構(gòu)研究所公布1、前言 2、船撞橋墩的作用力3、全橋防船撞設(shè)計(jì)4、橋梁柔性防船撞裝置的原理和差不多結(jié)構(gòu) 5s橋梁柔性防船撞裝置的設(shè)計(jì)步驟 6、船船撞擊橋墩數(shù)值運(yùn)算 7、柔性耗能防撞圈參數(shù)及組合形式 8、浮體設(shè)計(jì) 9、橋梁柔性防船撞裝置的其它附屬設(shè)備10. 橋梁柔性防船撞裝置的防腐設(shè)計(jì)及修理保養(yǎng)11、參考文獻(xiàn)1前言LI指南編寫講明1JJ本指南作為企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)設(shè)汁橋梁柔性防船撞裝置Z用。LL2當(dāng)本所被邀請(qǐng)

2、對(duì)橋梁柔性防船撞裝置設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)議或復(fù)核時(shí)，本指南作為要緊評(píng)議依據(jù)之一。13自本企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)生效之日起，本所原有的：橋墩的船撞力運(yùn)算及柔性防撞裝置設(shè)訃指南一一征求意見(jiàn)稿2002,橋墩的船撞力運(yùn)算及柔性耗能防撞裝置設(shè)il指南20052006出版4,橋梁的柔性防船撞裝置設(shè)計(jì)指南2018等3個(gè)文件被取代。114本企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)擬崔2年修訂一次，請(qǐng)各參考、便用人員將發(fā)覺(jué)的咨詢題和意見(jiàn)及時(shí)反映，以便吸取改進(jìn)。14本指南要緊起草人：陳國(guó)虞，張澄，楊清晨，王禮立1.2符號(hào)和單位（表1）序符號(hào)名稱符號(hào)單位備注1角度0、P、Y、0、4度、?；?弧度當(dāng)用于特左條文時(shí)按該條 文義或楚語(yǔ)2統(tǒng)il數(shù)群在橫軸上的平 均值Xcp與橫軸

3、單 位相同3統(tǒng)計(jì)數(shù)群在橫軸上的均 方差與橫軸單 位相同4船（或排枝）撞橋的總體 力F.P、PmaxPskN、MNF用于我國(guó)鐵路規(guī)范:P用 于我國(guó)公路規(guī)范和敏諾斯 基公式;Pmax用于索爾公式；Ps用于美國(guó)公路規(guī)范5船撞橋的相對(duì)速度Vm/s對(duì)漂流的排筏用水流速度6動(dòng)能折減系數(shù)YS/m。7船或排筏的重量（重力）WkN、MN8船和橋墩的彈性系數(shù)Cl、Czni/kg9撞擊時(shí)刻Ts10重力加速度gm/s211橋墩設(shè)防力PkN、MN12船的載重量DWTt=kkg標(biāo)記在船的證書上13船的滿載排水量DPT、DnuAt=kkg標(biāo)記在船的證書上14撞橋時(shí)船的實(shí)際排水量Dadt=kkg由船長(zhǎng)提交或算出15橋墩吸能、

4、能量增量AEJ、kJ16變形量、位移量k Lm、mm13術(shù)語(yǔ)定義和釋義131撞擊船，指船對(duì)橋墩撞擊發(fā)生時(shí)的實(shí)船，也可指進(jìn)行設(shè)il和研究時(shí)假定的一艘典型船 舶。依照不同的防撞設(shè)施設(shè)訃方法，典型船舶能夠是上級(jí)文件中規(guī);4的，也能夠是用統(tǒng)訃方 法得出.還能夠是用其他方法論證出的。132正撞力，船舶正面撞擊橋墩的理論最大撞擊力（一樣設(shè)定為鋼船撞上水泥墩）。在進(jìn)行數(shù)值運(yùn)算時(shí)為正撞工況播擊時(shí)程曲線的峰值。133側(cè)撞力，船舶側(cè)面撞擊橋墩的理論最大接擊力。側(cè)而撞擊有不同角度等多種情形，有各種情形下的側(cè)撞力。在進(jìn)行數(shù)值運(yùn)算時(shí)為側(cè)撞工況時(shí)程曲線的絲值。134兩類橋梁防船撞裝置，間接結(jié)構(gòu)防描裝置和直截了當(dāng)結(jié)構(gòu)防撞裝

5、置。利用天然島礁或沙灘以及吊I堰、護(hù)樁等稱為間接結(jié)構(gòu)，使船舶及早擱注或不能與墩接觸，在船橋碰撞過(guò)程中 橋是不受力的。對(duì)愛(ài)護(hù)橋是專門有效的，但通常不能愛(ài)護(hù)船。有些場(chǎng)合（例如橋墩處水專門 深）不便于采納間接結(jié)構(gòu)，就要使用宜截了當(dāng)結(jié)構(gòu)。即碰撞過(guò)程中該防撞裝置與橋接觸，船 撞力通過(guò)防撞裝置傳到橋上。14橋梁柔性防船撞裝置的適用性 141柔性防船撞裝置能夠設(shè)于橋墩或間接式防撞結(jié)構(gòu)的不處。設(shè)于橋墩不處的直截了當(dāng)式柔性防撞結(jié)構(gòu)，能大幅度地降低船撞力，使作用于橋墩的水平力小于橋墩能夠承擔(dān)的水平力。達(dá)到既愛(ài)護(hù)橋又愛(ài)護(hù)船，船的破舊和泄漏減少，也就愛(ài)護(hù)了環(huán)境。又因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)體積較小, 占用航道較少，不易引起堆積、沖

6、刷、淤填、回流等現(xiàn)彖，丙而對(duì)環(huán)境阻礙較少。設(shè)于天然 島礎(chǔ)或用堰、護(hù)樁等間接式防撞結(jié)構(gòu)不處的柔性防船撞裝置由于大幅度地降低了船撞力，因 而達(dá)到愛(ài)護(hù)船也愛(ài)護(hù)環(huán)境的防護(hù)目標(biāo)。142本指南供新建橋梁和原有橋梁裝設(shè)柔性耗能防撞裝置時(shí)之用。本指南中關(guān)于船撞力的部分章節(jié)可供設(shè)計(jì)柔性耗能防撞裝豊以外的防船撞裝苣時(shí)參考。143本指南適用于橋下有（或可能有）航船通過(guò)的橋梁。既適用于主橋橋墩的防船撞，也適用于引橋橋墩的防船撞。僅有竹木流筏、流冰或兼有竹木流筏、流冰的橋梁可參考使用。144橋梁柔性防船撞裝置從安裝方式來(lái)講有2種型式：浮動(dòng)式和固世式。一樣講來(lái)潮差比較大或汛期水位變化比較大的多選用浮式。145設(shè)計(jì)和諧。不

7、論浮式或固定式，橋梁柔性防船撞裝置作為港口中的水工結(jié)構(gòu)或是航道兩側(cè)浮動(dòng)設(shè)施.均應(yīng)與船檢、港口、航道和航政等海事部門進(jìn)行和諧。146車輛通逍防撞。本指南可供設(shè)計(jì)公路彎逍和其他車輛通逍防車輛撞擊裝置參考使用 1-5引用文件下列文件中的條款通過(guò)本指南的引用而成為本指南的條款。由于柔性耗能防撞裝置的進(jìn)展超出下列文件原適用范疇，本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)下列文件亦應(yīng)有補(bǔ)充和進(jìn)展.這時(shí)與本指南不符合 的部分均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)。鼓舞運(yùn)用本指南的各方，研究是否可使用這些文件的最新版本 或修改后的版本。1）中華人民共和國(guó)交通部JTG D60-2004公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范。2）中華人民共和國(guó)鐵逍部，TB100011-2005鐵道橋涵

8、設(shè)計(jì)差不多規(guī)范。2.船舶撞擊橋墩的作用力2.1船撞橋墩的力橋梁裝設(shè)防船撞裝置的要緊目的之一確實(shí)是降低橋墩所受的船撞力，因此正確估算船 撞力是十分必要的。本指南舉薦對(duì)船舶撞擊橋墩的作用力大小可用規(guī)范、體會(huì)公式法和動(dòng)態(tài) 有限元數(shù)值法兩種方法進(jìn)行運(yùn)算。我國(guó)有兩個(gè)規(guī)范公式：公路規(guī)范（漂浮物公式）源于動(dòng)量公式：鐵路規(guī)范源于能量公 式。在這兩個(gè)規(guī)范中，選世代入公式的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行專門多工作。設(shè)訃公路鐵路兩用橋梁時(shí), 必須同時(shí)符合這兩個(gè)規(guī)范，因此本指南舉薦的撞擊力應(yīng)取這兩個(gè)規(guī)范分不運(yùn)算得到的撞擊力 的較大者。在規(guī)范公式法得到初步估算值之后，建議采納動(dòng)態(tài)有限元數(shù)值運(yùn)算對(duì)撞擊力進(jìn)行 詳細(xì)校孩。2.2船舶撞擊橋墩的

9、方向和角度假如橋墩正而（迎撞而）作成尖的（尖角形人船船撞擊橋墩正而尖部時(shí)，橋墩反力可 撥開(kāi)船頭，該反力的強(qiáng)度隨該尖角的減小而降低。船舶撞擊橋墩側(cè)面時(shí)的力稱為側(cè)撞力，其大小視船與墩側(cè)而的夾角而定，它隨該夾角的 減小而減小，而該夾角受航道的風(fēng)和流等條件對(duì)失控船舶的阻礙而不同。2.3運(yùn)算船撞力時(shí)的速度選擇船撞墩的速度應(yīng)認(rèn)真厘定，通常運(yùn)算船撞力所選擇的速度應(yīng)是橋被撞時(shí)最可能顯現(xiàn)的 速度。選擇方法是：先調(diào)查航行法規(guī)承諾的最大速度，再訪咨詢通過(guò)橋位諸航線的船長(zhǎng)和駕 駛員，了解該航線在齊種水情時(shí)的實(shí)船航速，然后選取最可能顯現(xiàn)的速度0應(yīng)分不運(yùn)算水中各墩的撞擊速度。利用橋位處航道橫截而上流速分布圖，給出該橋齊

10、墩位處的流速6b綜合考慮船速、流速和偏航情形后給出撞擊速度的向量值。有意違規(guī)的船舶的速度及英方向另行考慮或不予考慮。不采納過(guò)分簡(jiǎn)單的速度分布假設(shè)0 32.4源出動(dòng)量公式的船撤力運(yùn)算公式（公路規(guī)范公式）2船舶或漂浮物的沖擊作用力按下式運(yùn)算P=WV /(gT)式中:P一一飄流物撞擊力（kN）：W飄流物重力（kN）.應(yīng)依照河流中飄流物情形，按實(shí)際調(diào)査確定：（參看表26）V一一對(duì)飄流物是水流速度（m/s）；對(duì)船來(lái)講是船舶相對(duì)橋墩的撞擊速度;T一一撞擊時(shí)刻，（應(yīng)依照實(shí)際資料估量.一樣用1S：） g一重力加速度981（m/s2）。T值的實(shí)際資料:鋼一鋼筋混凝土OO5OO8s鋼一單個(gè)鼓形橡膠隔鳶墊01301

11、4s鋼一單個(gè)鋼絲繩吸能防撞圈O25O75s設(shè)計(jì)者應(yīng)依照實(shí)際情形對(duì)T值進(jìn)行運(yùn)算或?qū)嶒?yàn)厘圧。使用鋼絲繩吸能防撞圈串聯(lián)和并聯(lián)時(shí)應(yīng)綜合運(yùn)算0表2.4鋼船頭撞擊橋墩（全部能量交換）過(guò)程的時(shí)刻舉例序船型總長(zhǎng)Cm）船寬（m）型深（m）載重（t）排水量（t）速度 (m/s)時(shí)刻（S）1lOOOt級(jí)多用途貨船68124911201600501.4023000（級(jí)多用途貨船931678322046003.02.1035000（級(jí)油船1071507552637235401.8645000（級(jí)散貨船10717,69069009400401.905萬(wàn)噸級(jí)多用途斛137224H.401.906萬(wàn)噸級(jí)散貨船14022012

12、202.4674萬(wàn)噸級(jí)油船150300175.13.2885萬(wàn)噸級(jí)油船1973231925000062500403.0095萬(wàn)噸級(jí)散貨船18232317252300625003.04.50表注：表中數(shù)值從各家運(yùn)算收集而來(lái)，沖擊力下降至蜂值的1/4左右即認(rèn)為過(guò)程終止，如 用柔性防撞裝置或有斜而滑動(dòng)船頭，時(shí)刻會(huì)增加，交換能量會(huì)減少。2.5源出能量公式的船攢力運(yùn)算公式（延伸修訂的鐵路規(guī)范公式1墩臺(tái)承擔(dān)船船或排筏的撞擊力可按下式運(yùn)算:F=V 丫 Sin a W / （Ci+C汁 Cs）。式中：F撞擊力，kNY一一動(dòng)能折減系數(shù)，s/m叱：當(dāng)船只或排笹斜向撞擊墩臺(tái)（指船舶或排筏駛近方咨詢與撞擊點(diǎn)處墩臺(tái)而法

13、線方向不一致）時(shí)可采納02,正向撞擊（指船舶或排筏駛近方向與撞擊點(diǎn)處墩臺(tái)面處法線方向一致）時(shí)可用03；V一一船只或排筏撞擊墩臺(tái)時(shí)的速度,m/s此項(xiàng)速度關(guān)于船舶采納航運(yùn)部門提供的數(shù)據(jù).關(guān)于排筏可采納筏運(yùn)期水流的速度:1一一船舶或排筏駛近方向與墩臺(tái)撞擊點(diǎn)處切線所成的夾角，應(yīng)依照具體情形確定，（如有困為可采納。0=20。）W船舶重或排筏重，kN：Ch C2、C3一船舶或排筏、墩臺(tái)垢工和防撞裝置的平均彈性變形系數(shù)，（原注：缺乏資料時(shí)可假世Ci+C2=O.OOO5m / kN）此式可用于運(yùn)算正撞力和側(cè)撞力。此式有一個(gè)動(dòng)能折減系數(shù)，按撞擊方向不同而有兩種取值。與撞擊時(shí)的動(dòng)能耗散有關(guān)。a角在運(yùn)算正撞力時(shí)僅與

14、墩尖角度有關(guān)。在運(yùn)算側(cè)撞力時(shí)應(yīng)依照具體情形作一分析。Cl. Cz和Cj由各設(shè)計(jì)者用不同的方法進(jìn)行運(yùn)算：對(duì)國(guó)內(nèi)多位學(xué)者的模擬運(yùn)算結(jié)果中包含有ChC2比O小23個(gè)數(shù)量級(jí)，能夠不計(jì)入（即設(shè)為0）.引起的誤差不大。（3依照防撞裝置而；4表2.5運(yùn)算出的船頭平均彈性系數(shù)G序船型排水量t撞擊速度ni/s最大力MN變形m船頭平均彈性系數(shù)Cl nV kN17954m客船51025359232,290.00025025000（級(jí)多用途船98395046.85,400.0001203萬(wàn)噸級(jí)散貨船189175056.56.850.0001204萬(wàn)噸級(jí)集裝箱船176703016.50,770.00004753.5萬(wàn)噸

15、級(jí)散貨船458075097.5910.00009364萬(wàn)噸級(jí)汕船5050067148.010,500.00007175萬(wàn)噸級(jí)散貨船625003099.06970.000070865萬(wàn)噸級(jí)汕船7618950290.06.440.000022表注：由于動(dòng)態(tài)力的局域性，船頭剛度亦與動(dòng)態(tài)參數(shù)（例如速度）有關(guān)。2.6與國(guó)際上常用的半體會(huì)估算公式相比較將上述運(yùn)算與國(guó)際上常用的半體會(huì)公式相比較時(shí)，至少選擇下述兩個(gè)公式：1) 敏諾斯基，捷勒，沃易蕩(Minosky. Gerlach, Woisin)公式：2) 索爾，諾特，格林那(Saul-Svensson. Kaott. Greiner)公式。當(dāng)此兩公式與式

16、的結(jié)果相差小于25%,可認(rèn)為代入(2)式時(shí)所選參數(shù)算出的結(jié) 果與國(guó)際常用半體會(huì)式相一致。表Z6貨運(yùn)船舶的載重量與滿載排水量表序船型載重量(1)滿載排水量(t)載重系數(shù)150001級(jí)汕船5263.07235.0073250001級(jí)沿海散貨船6399.08670.00,7437000t遠(yuǎn)洋干貨船7228.010940.00.66410000(級(jí)油船9927.012548.00.795120001級(jí)江海直達(dá)貨船12000.020997.70576700TEU集裝箱船12300.018466.10.677130001級(jí)油船13144.016964.00.778150001經(jīng)濟(jì)干貨船15572.0208

17、81.00.739150001級(jí)油船15786.021020.00,7510G2型200001散貨船20400.026485.00571700TEU集裝箱船20700.030166.00.6912250001級(jí)油船24774.032319.00,7713270001運(yùn)木散貨船27635.033852.00,8214280001多用途貨船28450.038242.30,7415300001級(jí)油船32397.039830.00.8116350001淺吃水散貨船35603.045807.40,7817350001級(jí)油船36665.045141.00,811840000270001運(yùn)木散貨船42196

18、.053144.00.79193108 TEU集裝箱船42210.057251.00.74203800TEU集裝箱船42876.071263.00.6021523001散貨船52104.062078.00.8422708001自卸船59654.077201.00.7723630001級(jí)油船62200.076250.00.82245600 TEU集裝箱船69285.093885.00.7425900001級(jí)油船90261.0105160.00.8626llOOOOt級(jí)汕船110296.0126622.00.87271750001散貨船170800.0193227.00.882.7橋墩抗船撞能力的

19、校核2.8.1當(dāng)橋墩設(shè)計(jì)者給出橋墩設(shè)訃抗船撞強(qiáng)度，即能承擔(dān)的水平力(X向和Y向)，這時(shí)只要將船撞墩的力沿X、Y方向分解，這兩個(gè)船撞力重量必須均不超過(guò)相對(duì)應(yīng)的承諾撞擊力。282對(duì)不同標(biāo)高的撞擊點(diǎn)應(yīng)分不校核橋墩危險(xiǎn)截而的強(qiáng)度，包括抗剪強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度或夷組合，因?yàn)闃蚨帐艿降拇擦嘏c船舶的撞擊位置相關(guān)，因此應(yīng)考慮橋墩的危險(xiǎn)截而到船撞 部位的距離（應(yīng)與航道水位有關(guān)九2.8側(cè)撞力的估算船舶撞擊橋墩墩側(cè)面時(shí)的撞擊力即為側(cè)撞力。側(cè)撞力P和用下式估算:p =P Sin u MM式中：P為正撞力。a林怖的確定:0瞅細(xì)誰(shuí)角隨該時(shí)刻的自然條件和船舶條件而；在自然條件正常、橋位設(shè)苣正常、符合港航規(guī)定時(shí)風(fēng)流壓偏角不大于

20、15,因此，一般貨船、駁船均可取a =23 2.9有限元數(shù)值運(yùn)算船接力由于阻礙船撞力的因素專門多，如船舶和橋墩的材料和結(jié)構(gòu)特性、船舶和橋墩的幾何尺 寸、撞擊加載速度等都將阻礙船舶對(duì)橋墩的撞擊力及其強(qiáng)度，可采納有限元數(shù)值運(yùn)算校核。采納有限元數(shù)值運(yùn)算的正撞力時(shí)程曲線峰值，通常大于上述各公式運(yùn)算得到的船撞力。若進(jìn)行橋墩動(dòng)態(tài)響應(yīng)運(yùn)算時(shí)，注意了防撞元件應(yīng)使用典型實(shí)驗(yàn)曲線謹(jǐn)行正確的擬合：橋墩對(duì) 水平力的響應(yīng)訃及了橋梁元件和材料的動(dòng)態(tài)性能等因素，有限元數(shù)值模擬運(yùn)算校核通過(guò)即 可。3-全橋防船撞設(shè)計(jì)XI對(duì)橋型.橋垮的及時(shí)建議用戶向防船撞的專門單位（本所、乙方）提出防撞設(shè)il要求后，乙方應(yīng)及時(shí)研究該航 線、航段

21、的水流和船舶運(yùn)輸?shù)那樾?，并?yīng)對(duì)船型進(jìn)展規(guī)劃、河道整治規(guī)劃和港口建設(shè)規(guī)劃盡 可能的把握或推算，如發(fā)覺(jué)橋型、橋跨選擇對(duì)防船撞不合理時(shí)，應(yīng)及早向用戶提出修改建議。向用戶提出的橋梁防船撞建議，應(yīng)該包括鐵道橋涵設(shè)計(jì)差不多規(guī)范和公路橋涵設(shè)計(jì)通用 規(guī)范兩個(gè)規(guī)范中各章節(jié)所包涵的防船撞要求還應(yīng)該從船橋互利相安、社會(huì)連續(xù)進(jìn)展的觀點(diǎn), 提出合理而充分的建議 83.2有柔性耗能防撞圈的裝置和繩索耗能柔性攔船裝置跨海灣（河灣、海峽等）的長(zhǎng)橋，通常由主通航孔、輔通航孔、水中引橋和灘地引橋 等組成。分不有不同的情形:主通航孔水比較深，高墩高塔投資較大，而且通航凈寬比較寶貴，因此對(duì)柔性防撞裝 宜降低船撞力的要求較迫切：輔通航

22、孔、水中引橋孔等水比較淺，通航的船較小，一樣要求 的水平抗力相對(duì)較小。主通航孔一樣可作有柔性防撞圈的防撞裝6b水中引橋?qū)ｉT長(zhǎng)時(shí)，可設(shè)訃?yán)K索耗能 柔性攔船裝置93.3關(guān)于船撞橋的概率研究設(shè)計(jì)71）由于船撞橋的統(tǒng)計(jì)樣本較少一樣不僅以統(tǒng)訃結(jié)果作為設(shè)汁或不設(shè)計(jì)防撞裝置的依據(jù)。2）應(yīng)用戶要求，可提交概率分析研究報(bào)告，作概率分析研究時(shí)，船撞速度應(yīng)計(jì)及各墩所處位置的實(shí)際流速5；偏航概率在具體航線和航段的水流情形，應(yīng)予以具體考虎：幾何概 率應(yīng)依照橋梁初步設(shè)訃的橋墩形狀予以考慮如橋墩形狀不符合規(guī)范或不符合水流和船舶運(yùn) 輸?shù)木唧w情形，應(yīng)及時(shí)向用戶提出；通過(guò)柔性防撞設(shè)訃降低了船播力后，橋墩水平抗力仍不 能滿足要求時(shí)

23、，應(yīng)及時(shí)向用戶提出加強(qiáng)橋墩4）通過(guò)上述反復(fù)設(shè)il和修改之后，船撞上橋墩的幾率能夠得出，但撞塌幾率差不多為 0。（即船撞上后的撞力 優(yōu)化設(shè)il（修改，再運(yùn)算）= 數(shù)值仿頁(yè)運(yùn)算驗(yàn)證= 設(shè)汁防撞裝置施工圖。即:對(duì)修改后的設(shè)計(jì)方案重新進(jìn)行數(shù)值仿真分析研究,驗(yàn)證防撞裝置是否達(dá)到設(shè)防要求。若未能達(dá)到要求，連續(xù)改進(jìn)設(shè)計(jì)，重復(fù)：優(yōu)化設(shè)訃n仿真驗(yàn)證之過(guò)程，直到防撞裝置達(dá)到 設(shè)防要求。4.4橋梁柔性防船撞裝置設(shè)計(jì)的細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)參照船舶的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行。4.5橋梁柔性防船損裝置設(shè)計(jì)的施工方案和零件設(shè)計(jì)應(yīng)參照船舶的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行。五船舶撞擊橋墩數(shù)值運(yùn)算通過(guò)數(shù)值運(yùn)算可得到撞擊系統(tǒng)（船、防撞裝置和橋墩）的力、能

24、量和變形隨時(shí)刻的變 化過(guò)程、以及防撞圈的受力同期性、外鋼用憚塑性變形、直至局部毀壞的圖像，和船舶的運(yùn) 動(dòng)軌跡。5J運(yùn)算軟件舉薦使用商用有限元軟件，如LS.DYNA、ABQUES等作為動(dòng)態(tài)有限元分析用軟件。5.2劃分單元關(guān)于撞擊系統(tǒng)：船、防護(hù)裝置和橋墩分不劃分單元，視實(shí)結(jié)構(gòu)的繁簡(jiǎn)進(jìn)行劃分，構(gòu)建 有限元模型.船頭每個(gè)構(gòu)件齊自成為單元，到防撞艙壁以后能夠進(jìn)行簡(jiǎn)化.但保持苴重心, 作用力和變形等的特點(diǎn)不受因簡(jiǎn)化而產(chǎn)生的阻礙，應(yīng)幸免簡(jiǎn)化不當(dāng)而阻礙運(yùn)算結(jié)果。當(dāng)發(fā)覺(jué) 簡(jiǎn)化會(huì)阻礙運(yùn)算結(jié)果時(shí)，應(yīng)改變簡(jiǎn)化方法。53材料模型在材料模型中，應(yīng)考慮材料參量的應(yīng)變率敏銳性，采納率相關(guān)的材料模型，包括：鋼、 混凝上、防撞圈

25、.專門是防撞圈應(yīng)采納率相關(guān)的材料模型。54運(yùn)算運(yùn)算時(shí)，可利用多臺(tái)微機(jī)分不平行運(yùn)算或大型運(yùn)算機(jī)的多個(gè)CPU同時(shí)運(yùn)算，后者需要 有供多個(gè)CPU同時(shí)運(yùn)算的軟件，以加速數(shù)值運(yùn)算進(jìn)程，縮短防撞裝置的設(shè)計(jì)周期。5.5從運(yùn)算結(jié)果中取出報(bào)吿所需數(shù)據(jù)這部分工作極需注意表達(dá)方式，應(yīng)合乎橋梁工程師們的方法，符合工程適應(yīng)，易于同意。5.6將運(yùn)算結(jié)果與材料和結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)性能對(duì)比材料和結(jié)構(gòu)在動(dòng)態(tài)載荷作用下，加強(qiáng)度、變形和斷裂等性能均有不同的表現(xiàn)。因此, 應(yīng)以動(dòng)態(tài)性能與動(dòng)態(tài)運(yùn)算結(jié)果相比較，才能得出正確的衡量。六 鋼絲繩（柔性耗能）防撞圈參數(shù)及組合形式6.1鋼絲繩（柔性耗能）防撞圈它的內(nèi)層由鋼絲繩壓接而成，不處復(fù)合橡膠，變形時(shí)

26、鋼絲之間摩擦，井有憚塑性變形, 表現(xiàn)出粘滯性，因此有專門大的耗能率，消耗掉大部分撞擊能；同時(shí)可產(chǎn)生較大的變形，起 緩沖作用、降低撞擊力。實(shí)驗(yàn)講明，在同樣外載條件下：柔性耗能防撞圈較同樣體積的橡膠減靈墊，耗能率約增 大3倍，撞擊時(shí)刻延長(zhǎng)至2倍，撞擊力大幅卞降。柔性耗能防撞圈的“力一變形曲線為凹曲線，在初始加載時(shí)期，防撞圈在較低的作用 力下產(chǎn)生較大的變形。6.2鋼絲繩（柔性耗能）防圈的應(yīng)用應(yīng)用在橋梁柔性防船撞裝置中，為該裝置提供了恰當(dāng)?shù)娜嵝?，達(dá)到大幅降低船撞力，既 愛(ài)護(hù)橋也愛(ài)護(hù)船的目的。由于單個(gè)柔性耗能防描圈的吸能值不大，承載力優(yōu)先在橋梁柔性 防船撞裝置中通常使用幾十個(gè)、幾百個(gè)防撞圈，這些防撞圈串

27、聯(lián)和并聯(lián)組構(gòu)固結(jié)于內(nèi)外鋼囤 之間，所采納的緊固元件必須設(shè)訃可靠。由于柔性防撞裝置高功效，因此需要一圮的建設(shè)成本，在建設(shè)初期應(yīng)予估量。6.3鋼絲繩（柔性耗能）防攢圈參數(shù)在橋梁柔性防船撞裝置設(shè)計(jì)中應(yīng)依照來(lái)授船船的動(dòng)能大小，選用不同規(guī)格的防撞圈。防描圈的參數(shù)如下表所示，苴形貌如下圖和下兩所示。a-4- *wB,B,圖63高耗能柔性復(fù)合防撞圈的形狀和尺寸表6.3-1高耗能柔性防撞圈的尺寸、重量和承諾偏差型式型號(hào)外形尺寸mm重量 kgD,D2BlBtBlcdef按圖1A4424225A644442516012028076A88350194承諾偏差2%2%2%2%2%表63-2防撞圈的能量消耗率額定外加之

28、功J能量消耗值（功）J 5000030000 2000012000 1200072006.4鋼絲繩（柔性耗能）防撞圈的組構(gòu)在橋梁柔性防船撞裝置中，防撞圈按其布置可分為并聯(lián)和串聯(lián)兩種組構(gòu)0為使并聯(lián)和串 聯(lián)各組之間正常傳力，可適當(dāng)設(shè)訃緊固的結(jié)構(gòu)。七浮體設(shè)計(jì)7.1浮體審圖檢驗(yàn)船舶檢驗(yàn)單位屬交通部海事局領(lǐng)導(dǎo)，在上海和武漢分不設(shè)有海洋和內(nèi)河船舶（包括海洋 工程浮動(dòng)結(jié)構(gòu)）的審圖中心.本防撞裝置的浮體確實(shí)是一艘具有大月亮井的崑船，其月亮井 形狀與橋墩外形相配。故應(yīng)按其所處水域，向相應(yīng)單位申請(qǐng)船舶檢驗(yàn)。7.2浮體要求 721按水位（包括最大水位、通航水位-最低水位等）要求設(shè)il浮體。浮體在各水位時(shí)，均應(yīng)使防撞

29、設(shè)施實(shí)現(xiàn)尖功能。722浮體，假如不是按照外鋼用或內(nèi)鋼用設(shè)訃的，應(yīng)在防撞裝置受撞時(shí)自身不直截了當(dāng)受到撞擊，以免損壞。723浮體可分塊制造、組裝，或分塊使用。7. 2. 4外鋼用和內(nèi)鋼圍應(yīng)分不具有46個(gè)或更多獨(dú)立的水密艙，當(dāng)有兩個(gè)水密艙被船舶撞壞漏水時(shí)，該防船撞裝置仍不至于沉沒(méi)。73位移空間防撞圈需有專門大的位移空間，浮體要承擔(dān)防撞圈的重力，并要給予變形時(shí)的滑動(dòng)位移 空間，滑動(dòng)處需有潤(rùn)滑措施。7.4防腐設(shè)施鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)采納表面愛(ài)護(hù)的最新長(zhǎng)效描施進(jìn)行防腐?？稍阡摻Y(jié)構(gòu)上先用噴涂鋅鋁偽合金長(zhǎng) 效防腐蝕涂層系統(tǒng)外加犧牲陽(yáng)極陰極愛(ài)護(hù)。此外，由于經(jīng)常有水的環(huán)境（丁舷較小）能夠用海洋工程水艙愛(ài)護(hù)涂層進(jìn)行防護(hù)。7.5

30、適應(yīng)水位變化的滑動(dòng)設(shè)計(jì)浮體為適應(yīng)水位變化設(shè)訃成沿橋墩外表而滑動(dòng)的，要求浮體沿著橋墩上下能夠滑動(dòng), 必須在間隙處精心設(shè)訃，使集不致卡住。應(yīng)采取合適的間隙、分布合理的支點(diǎn)以及選用最佳 的減摩材料觸點(diǎn)。假如是設(shè)計(jì)成固;式，優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有浮體，結(jié)構(gòu)就簡(jiǎn)單了：缺點(diǎn)是當(dāng)水位變化較大時(shí)需 用防撞裝置的尺寸太大，不利于降低設(shè)汁物的成本。八橋梁柔性防船撞裝置的其它附屬設(shè)備&1撞擊記錄儀橋梁柔性防船撞裝置外層的鋼圍子上，可設(shè)置沖擊傳感器，以記錄船舶撞擊橋墩的力度 和防撞成效,紀(jì)錄儀設(shè)置在橋塔或橋墩上的路面鄰近，用隔熱房子愛(ài)護(hù)便于隨時(shí)或定期檢 査、取閱記錄。記錄儀采納有信號(hào)即啟動(dòng)的方式，設(shè)定門檻值，沖擊達(dá)不到此門檻值記錄儀 不啟動(dòng)Q8.2非結(jié)構(gòu)性防撞裝置 821標(biāo)志及燈標(biāo)導(dǎo)航系統(tǒng)，橋墩有規(guī)崔的標(biāo)志燈及標(biāo)志，也能夠自行設(shè)計(jì)標(biāo)志燈及瓦系統(tǒng),但須與港航部門和諧.822加強(qiáng)雷達(dá)與導(dǎo)航系統(tǒng).設(shè)置專門的導(dǎo)航站進(jìn)行導(dǎo)航，當(dāng)船偏離最佳航線時(shí)對(duì)其發(fā)出警告。九橋梁柔性防船撞裝置的防腐設(shè)計(jì)及修理保養(yǎng)9.1防腐設(shè)施橋梁柔性防船撞裝置要緊由鋼結(jié)構(gòu)組成，長(zhǎng)期處于水中，甚至處于腐蝕性極高的海水中, 同時(shí)還長(zhǎng)期受到波浪的沖刷，必須設(shè)計(jì)用于鋼結(jié)構(gòu)農(nóng)面愛(ài)護(hù)的長(zhǎng)效措施進(jìn)行防腐。舉薦使用多重 陰護(hù)，以達(dá)到長(zhǎng)期使用而修理較少的目的。應(yīng)