非通航孔桥梁防船撞系统恒阻力装置研究

为给非通航孔桥梁防船撞系统拦截过程提供稳定持续的阻力,提出了一种利用耗能索持续协同大变形和连续破断输出稳定阻力的恒阻力装置。恒阻力装置由主绳、耗能索、破断环及其它连接件组成,与自适应浮筒、拦截网、系泊浮体等装置共同组成非通航孔桥梁自适应恒阻力船舶拦阻系统,有效拦截偏航船舶,保护非通航孔桥梁和来撞船舶的安全。通过理论分析研究该装置的阻力输出特性,建立该装置的阻力输出力学模型与计算方法,并通过拉伸破坏试验验证计算方法的准确性,进一步对影响装置阻力输出的耗能索的初始间距、长度及伸长率进行分析。结果表明:恒阻力装置能够有效地输出稳定且持续的阻力;耗能索初始间距越小,恒阻力装置阻力输出越大,阻力输出越稳定;耗能索长度或伸长率越大,恒阻力装置阻力输出越大,阻力输出越稳定。该装置已应用于力洋港大桥非通航孔区桥梁防撞中,有效地保护了大桥的安全。

惠州市鹅城大桥通航孔处主梁施工技术

大型市政桥梁主跨跨越河流通航航道时,通常采用大型浮吊+钢管支墩法逐段架设钢箱梁节段,在相邻两混凝土桥墩之间设置若干大临时支墩形成多个通航孔,采用“倒孔法”在相邻临时支墩之间搭设临时小支墩(用于钢箱梁小节段架设时的临时支撑),每次只在一个通航孔上安装小临时支墩(其余组通航孔需供河面船只正常通行),通过大型浮吊船将预先制造好的钢箱梁节段吊装至临时支墩并使钢箱梁整节段首位两端分别抵接在相邻大临时支墩上,完成通航孔上方钢箱梁节段的架设,之后拆除通航孔上的小临时支墩,恢复该通航孔的正常通航,支墩倒用至下一个通航孔,并采用相同步骤继续在后续的通航孔处完成钢箱梁节段的架设。这种传统的施工方法,在架设通航孔上方的钢箱梁节段时,需反复插拔临时支墩的钢管桩以实现临时支墩的安装与拆除,施工工期长,成本投入较大,严重影响施工进度。本文以惠州市鹅城大桥主梁施工技术,简要介绍跨通航孔钢箱梁利用钢梁的分块制造安装技术,在保证通航的情况下如何经济、快速完成安装。

非通航孔桥梁防船舶撞击新型拦阻技术

针对现有非通航孔桥梁防船撞技术的不足,提出适用于江海长桥非通航孔桥梁防船撞的新型自适应、恒阻力船舶拦阻技术。自适应、恒阻力船舶拦阻系统由系泊趸船、系泊锚链和混凝土沉块、自适应浮筒、高强度拦阻网、触发钢索以及恒阻力耗能装置组成,其工作原理为:偏航船舶撞击拦阻系统后,自适应浮筒带动拦阻网从水平状态竖起展开,包裹住来撞船首,再通过恒阻力耗能装置吸收船舶动能,拦截住船舶。通过缩尺比模型试验和实船撞击试验模拟该系统拦截船舶的过程,验证了该系统的可行性及工程设计的可靠性;采用水动力计算软件ANSYS-AQWA进行全尺寸数值仿真,仿真结果与试验结果基本一致。

荆州长江大桥南汊通航孔主桥非线性仿真分析——成桥状态静力分析

荆州长江大桥南汊通航孔主桥为结构高度不对称的高低塔的斜拉桥 ,其成桥与架设过程均异常复杂 ,为研究其受力特性 ,确保桥梁安全 ,对其采用 3种不同的有限元分析软件并分别应用 3种不同的单元离散方案进行了平面杆系、二维及三维非线性仿真分析。同时对成桥状态静力非线性计算工作进行介绍 ,对不同计算方案的计算结果进行了分析与比较。分析表明 :平面杆系、二维与三维仿真分析的计算结果总体上一致 。

非通航孔桥墩“拦-防”组合防撞方案应用研究

非通航孔桥墩通常结构设计单薄,即便在采用最新防撞技术情况下,也难以将船撞力减少至桥墩自身抗力可承受的范围以内。为解决这一问题,对国内外最新防船撞技术进行了调研分析,提出"拦-防"组合的非通航孔桥墩防撞方法,即触发旋转式拦截网与柔性防撞圈组合的防撞装置。当失控船舶以一定速度靠近大桥桥墩时,首先被桥梁上游的拦截网拦截,在拦截网被拉断过程中,船舶航速将大幅降低。船舶冲出拦网再撞上桥墩时,防撞装置能及早发挥整体作用,化撞击集中力为分布载荷,以及让船尽早滑离而带走尽量多的剩余动能,以达到有效保护桥梁的目的。计算分析研究表明,该装置防撞护效果良好,造价相对低廉,并且易于实施。设计中只要充分结合桥区河床地形,可避免对环境造成负面影响。

深水海域非通航孔桥梁防撞数值模拟

结合深水海域桥梁的防撞研究特点,依据桥区环境特点及非通航孔的防撞要求,有针对性地提出适合深水海域桥梁的防撞方案,考虑采用小水线面浮式拦截系泊体系来保护大桥的非通航孔桥墩。该防撞体系具有更好的耐波性和对恶劣海况的适应性,采用数值模拟计算与物理模型试验相结合的方法分析深水海域桥梁的防撞问题,分析体系的环境适应性,并研究该体系在船舶撞击下的有效性。通过比较分析发现,数值模拟计算结果与物理模型试验数据基本吻合,可确保深水海域桥梁非通航孔防撞方案设计的可行性,为在实际工程中应用提供技术储备。

广东伶仃洋跨海大桥非通航孔桥桥型方案设计

广东伶仃洋跨海大桥非通航孔桥桥型采用８０ｍ、５０ｍ跨预应力混凝土箱梁预制，安装先简支后连续的设计、施工方案，通过对设计方案的介绍，指出简支转连续梁桥在规模宏大的非通航孔桥桥型方案比选中的可行性与优越性。特别是８０ｍ跨等截面简支转连续箱梁桥的设计与施工在国内尚属首创，许多问题应进一步加以研究、探讨。

杭州湾跨海大桥非通航孔的基础选型

介绍杭州湾跨海大桥初步设计阶段非通航孔的基础比选工作 ,从结构的合理性、施工的可操作性、结构的耐久性、经济性等多方面进行综合比较 ,明确了在杭州湾这种浪高、流急。

杭州湾跨海大桥非通航孔桥跨比选方案的模型试验

利用水平比尺与铅直比尺均为100的正态断面模型,研究了杭州湾跨海大桥非通航孔两个桥跨的桥墩对水流的影响。方案一为50m跨径的桥墩方案,在模型中布置了7跨6个桥墩;方案二为70m跨径的桥墩方案,在模型中布置了5跨4个桥墩。在桥位附近的不同距离处还布设了5条断面16个流速测点和4个水位测站,以反映不同桥墩对周围环境的影响,结果表明,两个方案的流速变化率均在9%以内,水位壅高值在0.17m以内。相对而言,方案一对水流影响稍大,但两方案的流速变化率最大差异仅为1.6%,水位变化最大差异为0.03m,与杭州湾跨海大桥整体模型的试验结果基本一致。由于两个方案对水流的影响均在同一量级,且50m跨径的桥墩可以节省巨额投资,又便于施工,因此,建议杭州湾跨海大桥的非通航孔采用50m跨径。

金塘大桥非通航孔桥桥型方案构思

根据在建金塘大桥桥址处的气象、水文、地质等自然条件,分析影响长大跨海桥梁非通航孔桥桥型方案的多种因素,并结合国内外已建跨海大桥的经验,从施工可靠性、海上作业量、工期、预制场地、设备、施工组织、技术经济等方面进行综合比较,提出金塘大桥非通航孔桥桥型方案。

港珠澳非通航孔桥梁减隔震设计及研究

为了减小港珠澳大桥K18+783—K19+443标段高墩区非通航孔标准联6×110 m桥梁的地震作用,对该桥梁进行了减隔震设计与分析。通过对高阻尼橡胶支座参数优化设计及桥梁减隔震设计与分析,确定了高阻尼橡胶支座的设计参数,得到了桥梁内力的地震响应和高阻尼橡胶支座的地震响应。结果表明,高阻尼橡胶支座参数设计合理,减隔震设计后桥梁的地震响应明显减小,提高了桥梁结构的抗震性能。

厦漳大桥北汊主桥通航孔通航能力分析

厦漳大桥北汊主桥通航孔的通航能力与其上游及桥区附近的码头建设规模密切相关。以调研数据为基础,分析北汊主桥通航孔的特点及碍航性,提出通航净空高度是制约其通航能力的主要因素,通过实船数据的统计分析,论证北汊主桥通航孔的通航能力。其结论对该桥区通航安全管理及桥区上游和附近码头建设规模的确定具有参考价值。

大跨度通航孔在沿海地区挡潮闸的研究与实践

随着改革开放和现代化进程的加快,城市水利建设的大型化、景观化和新材料应用的迅速发展,大型挡潮闸的设计与研究已成为城市水利工程的一个发展趋势,其规模之大,技术难度之高,对设计和施工而言将面临一系列挑战。以广东省江新联围除险加固应急项目三江口水闸工程为实例,结合广东省沿海地区的特点,再根据挡潮闸通航孔闸门尺寸和操作等要求,研究水闸结构型式。由于通航孔跨度大、变形要求高,闸室宜采用不分缝的整体式结构。因此,超规范的大跨度不分缝的水闸混凝土结构设计技术是技术发展的方向。

海上大型桥梁非通航孔防撞问题研究

结合东海大桥防撞综合体系的研究成果,论述在海上大型桥梁的非通航孔附近设置防撞设施的必要性,以及海上大型桥梁防撞综合体系的构成、主要功能和作用,可为今后我国海上大型桥梁防撞体系的设计提供有价值的参考依据。

水闸节制孔改造成通航孔的一种新型结构型式

1 工程概况 青口河挡潮闸位于江苏省赣榆县青口河入海口处。该闸设计流量500m^3/s,校核流量600m^3/s。闸孔总数为7孔,单孔净宽5.0m,底板顺水流方向长14.0m。闸室采用整体式平底板结构,分3块底板,两侧2孔一联,中间3孔一联,底板面高程-1.5m,(废黄河基面,下同),底板底高程-2.7m。下游侧闸墩顶高程4.8m,上游侧闸墩顶高程3.0m。闸上游侧设净宽4.5m公路桥连接两侧海堤,桥面高程5.9m。

跨海长桥非通航孔防船撞拦阻设施系泊系统水动力分析及优化设计

以港珠澳大桥非通航孔桥防船撞工程为背景,建立全尺寸自适应恒阻力船舶拦阻设施多浮体系泊系统的水动力计算模型,利用AQWA水动力计算软件,开展风浪流耦合作用下多浮体系泊系统的动力学响应计算,重点讨论系泊锚链自重、布设角度、锚链长度等因素的影响规律。计算结果表明:在锚链布设角度和锚链长度恒定条件下,随着锚链的自重增大锚链所受最大张力以及系统的动态响应均呈非线性减小,链径为78 mm的锚链可兼顾安全性与经济性要求;锚链的不同布设角度对多浮体系泊系统的动力响应影响明显,经综合对比分析,得到最优锚链的铺设角度为α=40°、β=40°;在10 m水深的条件下,系泊系统的动态响应随着锚链长度增大而增大,而锚链受力则随着锚链长度的增加而减小,优化比选后,确定最优的锚链长度为36 m。研究成果能够为浅水水域海洋工程结构物的系泊系统优化设计提供参考。

非通航孔桥墩自适应拦截网防撞装置实船拦截试验与水动力计算

针对非通航孔桥墩,研发了一种自适应拦截网防船舶撞击装置,主要由系泊大浮体、系泊锚链和固定锚、自适应小浮筒、拦截网、恒阻力缆绳以及触发钢索所组成。阐述了该防撞装置设计原理,即偏航船舶撞击该防撞装置,小浮筒会带动拦截网自适应地从水平状态竖起展开,包裹住来撞船首,再通过相连浮体的运动阻力和恒阻力缆绳来吸收船舶动能,拦截住船舶,保护非通航孔桥墩安全。随后介绍在福建平潭海峡大桥引桥附近海域实施的实船撞击自适应拦截网防撞装置的大型试验,试验结果显示:自适应拦截网成功升起,船舶被安全拦截,从而实验证实了设计原理与设计方案的可行性和可靠性。最后,采用大型水动力分析软件AQWA对防撞装置拦截船舶过程进行数值模拟,模拟结果与实验结果基本一致,说明了数值仿真具有较好的计算精度和可靠性,能够为该防撞装置的结构设计与优化提供重要的参考。

新安江马目大桥通航孔跨度研究

新安江马目大桥位于"Ω"型弯道出口狭颈处,由于两岸陆上选址的条件限制,桥轴线与水流存在一定的夹角,为了保证船舶通航安全,利用数学模型对桥轴线附近的水流流场进行计算,据此对通航孔的跨度布设合理性进行分析,为桥跨布设提供科学依据,可供类似桥梁设计时参考。

深圳湾公路大桥通航孔桥承台复合型钢板桩围堰施工

深圳湾大桥通航孔桥为独塔单索面钢箱梁斜拉桥，主跨径为180m，为双向六车道，全桥总宽度为38．6m，桥跨布置为180＋90＋75m。其中主2#墩为主塔，主2#墩承台为整体式圆形承台，直径为25．6m，厚度为5m，砼方量约为2574m^3；墩位处水深6m，河床面标高约-4．90m。承台顶面标高为＋3m，底面标高为-2m，属高桩承台，其底位于河床面以上约2．85m。

杭州湾跨海大桥通航孔迭合梁斜拉桥方案研究

根据杭州湾跨海大桥特定的建设条件和工程自然条件,考虑了工程的经济性、工期安排、施工工艺、施工设备等因素,综合分析了结构受力合理性、整体抗风能力等条件后,对在杭州湾跨海大桥通航孔采用迭合梁斜拉桥方案进行了研究,经检验此方案是经济合理的。