港珠澳大桥FRP桥梁防撞护舷船碰撞数值模拟及结构设计.pdf

《港珠澳大桥FRP桥梁防撞护舷船碰撞数值模拟及结构设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、42港珠澳大桥FRP桥梁防撞护舷船碰撞数值模拟及结构设计2016年7月港珠澳大桥FRP桥梁防撞护舷船碰撞数值模拟及结构设计林明，吴胜军，侯学杰，熊刚(中国船舶重工集团公司第七二五研究所，洛阳双瑞风电叶片有限公司，洛阳471039)摘要：针对港珠澳大桥建设项目，对大桥防撞护舷系统技术指标进行了验证，并进行船舶碰撞有限元数值模拟，旨在对防撞护舷系统的安全性及结构设计的合理性进行评估，通过有限元分析软件ANSYS／LS—DYNA对船只碰撞防撞护舷进行非线性模拟仿真，得到计算工况下的碰撞能量和碰撞力时程曲线，同时对复合材料防撞护

2、舷的结构设计和材料选用也进行了分析工作。关键词：防撞护舷；时程曲线；钢套箱；ANSYS／LS—DYNA；数值模拟中图分类号：TB332文献标识码：A文章编号：1003-0999(2016)06—0042—061引言表1船桥碰撞可能导致的损失Table1Lossofship-bridgecollisions随着我国交通运输事业的蓬勃发展，横跨江河、港区、海峡等的大型桥梁越来越多，据统计资料显损失分类细节描述①桥梁损坏部件的抢修费用；②桥梁维修或更换费示，截至2009年底，我国公路桥梁总数达到62万余桥梁拥有用；③事故带来的

3、更多的维修或更换要求的附加座，总长达到27260km，其中特大桥梁占到1699座，者损失费用大桥有42859座。重点分布于长江、珠江、黑龙江、桥梁使用①丧失生命；②车辆和货物的损失；③对每一位死难京杭运河等流域。水上航道桥梁的增多，必然引起者损失人员用一定数额的费用代替船与桥的矛盾，即船桥碰撞。据不完全统计，我国三①失去生命；②抢救船只的费用；③船只维修或更换大水系上的船桥碰撞事故达到300起以上。1998年船舶拥有的费用；④在维修期的收益损失；⑤装载在船上的货者损失物损失；⑥桥梁拥有者和使用者的索赔费用；⑦安全9月，龙

4、港大桥被一艘装载280t甲苯的油轮撞塌，4保险费的增长人死亡，1名船员甲苯中毒，大桥交通中断4个月，①公路和铁路的不方便费用，取决于桥梁的战略重对工业、该桥花费了800多万元进行修复。2010年3月25要性，即选择路线的可行性、桥上交通的密集度和类贸易和社型等；②桥梁或船只的破坏阻塞了航道，使港口中断日凌晨，上海环境物流公司一艘满载生活垃圾的集会造成的使用的损失；③在重要时间内由于交通破坏引起的装运输船从市区驶抵大治河随塘桥500m处失控，间接后果商贸和公益方面的损失撞上随塘桥，导致桥面与桥墩坍塌，压在垃圾船的驾环境破坏

5、①清除费用；②自然恢复费用；③长期生态破坏驶室上，船上共有5名船员，3人获救，2人失踪。港珠澳大桥项目采用的桥梁防撞设施为复合材船桥碰撞事故的发生会带来巨大的经济损失，料防撞护舷，外壳为纤维增强树脂基复合材料，内部重则以数千万，甚至数十亿元计，同时可能还伴随着为空间格构腹板增强的耗能闭孔泡沫材料，整体通人员伤亡。船桥碰撞可归纳为直接损失和问接损过真空导入工艺一次成型。该复合材料防撞护舷安失，详细分类如表1所示。装在桥梁承台钢套箱外侧，主要作用是消耗碰撞能，为了尽可能避免或减少船桥碰撞带来的损失，防止船舶的撞击力对桥梁造成

6、过大的伤害，同时由对桥梁采取防撞处理就很有必要。桥梁防撞设施是于长期浸泡在海水中，服役环境非常苛刻，所以，护针对能量吸收、动力缓冲而设计的，且类型较多，诸舷用材料不仅要满足防撞耗能的需求，还要保证护如桩群方式、薄壳筑沙围堰方式、人工岛方式、重力舷在海洋环境中的使用寿命。式、沉箱式等。本文采用的复合材料防撞护舷可以有效地缓冲船舶的撞击能量，保护桥梁和船舶不会2护舷材料体系选择产生更严重的破坏和损失。防撞护舷用材料有玻璃纤维、树脂、泡沫等，结收稿日期：2015-08—21作者简介：林明(1982一)，女，硕士，工程师，主要从

7、事复合材料产品设计开发工作。FRP／GM2016,No；12016年第7期玻璃钢／复合材料47袁7护舷对3000t船舶的防撞吸能情况以上特征说明，所设计的复合材料防撞护舷完Table7Energyabsorptionoffenderagainst全能满足大桥设计要求。3000tshipcollision参考文献[1]潘晋，吴卫国，王德禹，等．船一桥墩防护装置碰撞的有限元仿真[J]．武汉理工大学学报(交通科学与工程版)，2005(29)：179．181．[2]唐勇，朱彦．船舶货舱区侧撞桥墩有限元仿真分析[J]．舰船科学技术

8、，2011(33)：58—63．[3]刘伟庆，方海，祝露，等．润扬长江公路大桥船撞数值模拟与复合材料防撞系统设计[J]．玻璃钢／复合材料，2014(12)：5-12．[4]祝露，刘伟庆，方海，等．内河桥梁用新型复合材料防船撞护舷7结论的结构设计与工程应用[J]．玻璃钢／复合材料，2015(7)：63—68．根据大桥设