微段时间波浪力计算法在柔性浮式防撞系统上的应用

为了研究波浪力对于柔性浮式防撞系统拦阻效能的影响,本文提出了分步处理波浪力的方法,进行了撞击过程的模拟计算研究。文中基于势流理论运用ansys_aqwa软件,求得了不同波浪入射角及不同相位下结构物的波浪力。在模拟船舶撞击系统的过程中,将计算较为复杂的波浪力,转化为运用处理不同时刻波浪入射角和相位角的问题进行连续分析计算。研究表明,微段时间波浪力计算方法可以用于柔性浮式防撞系统的运动分析,船舶撞击过程中不能忽略波浪力的影响。

海上风机基础防撞型式及浮式防撞设施技术难点分析

为归纳海上风机基础防撞设施的基本型式及浮式防撞型式的应用技术难点,以福建省兴化湾海上试验风场为例,概述了风机基础被动防撞、主动防御型式的优缺点和适用条件。针对浮式防撞设施的结构特点,结合研究海域的水文环境、气候条件等因素,重点探讨了浮式防撞设施在海上风机基础防撞应用中面临的关键技术难题,给出了防撞标准、耐撞性能、疲劳损坏及环境适应性等方面的研究方向及建议。

浮式钢防撞箱受力性能数值分析

浮式钢防撞箱在船桥碰撞中具有良好的塑性吸能防撞性能。为探究影响防撞箱防撞性能的因素,该文基于有限元软件Ansys/LS-DYNA,建立了船-防撞箱-桥墩系统碰撞模型,对碰撞机理及过程进行数值模拟,探讨防撞箱与桥墩连接方式、尖舱尖角、防撞箱刚度等对桥墩所受撞击力的影响,提出撞击力曲线的三阶段划分方法。分析表明:浮式防撞箱内壁直接固结、与桥墩外壁耦合连接会降低撞击力,最大撞击力随着防撞箱与桥墩间距的增大而变大;防撞箱尖舱尖角宜取为80°~100°;防撞箱碰撞区钢板厚度存在一个最优值;最大撞击力随着非碰撞区钢板厚度的增大而变大,超过8 mm增大幅度降低。

拱形自浮式水上升降防撞装置防撞带结构形式比选

为了更好的保护重庆万州长江公路大桥,重庆交通大学发明了拱形自浮式水上升降防撞装置。这种新型的桥梁防撞装置主要是由导向井、防撞带和浮筒3大部分组成。针对两种不同结构形式的防撞带,采用有限元软件ABAQUS对其结构受力特性、船舶撞击后的防撞效果进行分析,同时在施工工艺和维护难度等方面进行比较,对比发现全钢结构比钢管混凝土结构具有十分明显的优势。因此选择全钢结构作为拱形自浮式水上升降防撞装置防撞带的结构形式更为科学合理。

拱形自浮式水上升降防撞装置的浮性与稳性

拱形自浮式水上升降防撞装置是由重庆交通大学发明的一种新型桥梁防撞装置,它主要由导向井、防撞带和浮筒三大部分组成;其中防撞带和浮筒都是钢结构,导向井采用钢筋混凝土结构,整个结构长达300多米。对于如此庞大的水上自浮式装置而言,该装置在水上的浮态与稳态是保持防撞装置自身运行可靠、受力合理的关键。为此通过模型试验验证防撞设施浮性与稳性。试验结果表明在三种典型水位流量工况下,防撞设施的浮态与静水条件下大致相同。当船舶撞击防撞带,使防撞带破损进水,防撞带的水上浮出高度仍可保证在1 m以上,防撞设施仍具有较好的浮性。在内河中的波浪,以及船行波作用下,防撞带在拱顶处、距拱顶1/4处,不会产生的较大竖向晃动,保持良好的稳性。

橡胶护舷在浮式消能防撞装置中的缓冲性能分析

现有浮式消能防撞装置的内部阻尼元件一般采用橡胶护舷,橡胶护舷的选型及设计对整个防撞装置的防撞性能起到关键性的作用。该文阐述了对3000DWT的散货船撞击防撞装置理想化模型所进行的数值模拟,分析了护舷个数、橡胶材料硬度对橡胶护舷缓冲性能的影响。研究表明,橡胶护舷的缓冲吸能效果取决于护舷的整体刚度,它分别与护舷个数和橡胶材料硬度成正比。

浮式两级缓冲防撞系统及浮体结构构型研究

以浮式两级缓冲防撞系统为研究对象,介绍其工作原理,利用动力学分析软件LS⁃DYNA构建了碰撞模型并进行了仿真计算,依据仿真结果完成了以阻尼索组与浮体结构构型为主要内容的防撞系统设计。研究确定了阻尼索组的布置位置、材料及数量,为浮体内部结构构型设计了7种比选方案,分别对5000 t船舶撞击浮体前梁和侧梁的动态过程进行了仿真分析,对比了不同方案及不同板梁厚度下的接触力。研究结果表明:浮体内部构造若选用板梁厚度12 mm的方案6设计,则碰撞发生时浮体前梁和侧梁分别可以稳定地提供10.4 MN和7.9 MN的均值力,以及11.5 MN和8.9 MN的峰值力,设计浮体能够满足整体刚度要求,防撞系统符合双保护原则。防撞系统及浮体结构构型设计为下一步全面开展船舶撞击防撞系统后的动力学响应分析奠定了基础。

大水位差拱形桥梁弧形自浮式防船撞设施运行可靠性强化试验研究

弧形自浮式防撞设施能够有效解决大水差拱形桥梁的防船撞问题,其运行可靠性关系到防撞设施日常运行的灵活与稳妥,对其进行研究尤为必要。采用性能可靠性评估模型评价防撞设施运行的可靠性,将可靠性量化为防撞设施随水位变化自适应浮动的驱动力值大于浮筒阻力值的概率。为了提高试验的效率,采用强化试验原理,对试验方案进行了优化设计。建立了弧形自浮式防撞设施机构模型,并在防撞带与浮筒连接部布置多个应变测量单元,监测防撞设施随水位自适应浮动过程中的应变变化。强化试验条件下,共进行了25个往复升降试验,结果表明25次试验中均未出应变输出结果异常的现象,说明在25次试验中未出现一次浮筒卡住的情况,证明所设计的防撞设施结构运行可靠度达到设计要求。

柔性浮式系统受撞后运动的算法及其收敛性

为了研究柔性浮式防撞系统受撞击后的变形与位移,提出了一种微调平衡算法。该算法利用悬链线的物理几何特性求解系统中各部件的受力,根据系统中各部件所受的合力(矩)情况实时微调系统的工作姿态。利用力(矩)的平衡原理,通过多次叠代计算求解系统在受船舶撞击后各浮筒的姿态变化、锚的位移和各时刻拦阻链的受力。理论分析及相关算例的数值结果均表明算法收敛,具有较快的收敛速度,可用于锚泊多浮体系统受船舶撞击后运动的计算。

武汉天兴洲长江大桥北汊公路桥墩防撞设计

以武汉天兴洲长江大桥北汊公路桥实际工程为背景,介绍了通航孔桥梁设置防撞设施的必要性及防撞装置设置的原则和防撞机理,同时对桥墩船撞力计算原则和方法进行了介绍和分析,并对该工程所用防撞装置进行了介绍。

如皋长江大桥主桥桥墩防撞设计

以如皋长江大桥为依托,根据相关规范标准,列举了一些传统的桥墩防撞形式,着重对该大桥桥墩防撞设计方案作了研究,并阐述了具体的设计方式,以有效保障桥梁的运营安全。

谈左江右线特大桥设计与技术特点

南昆铁路南宁至百色段增建二线马村左江右线特大桥通过研究比较确定采用主跨为(48+2×80+48)m预应力混凝土梁。本文简述了连续梁的结构尺寸、钢束布置、计算分析和下部结构的设计。介绍了震区速度锁定支座的应用、通航河道的防撞措施设计。借此来探讨此类桥梁的设计方法,为以后的工程项目提供借鉴和指导。

刚构连续梁体系多塔混凝土斜拉桥工程创新技术

介绍了某实际工程五塔刚构连续梁体系混凝土斜拉桥工程结构设计。主要提出了两项新技术:为了适应多跨长联主梁温度、混凝土收缩徐变及地震作用下的纵向变形,提高桥墩的抗推柔度,设计了一种带隔离缝的新型桥墩,即隔离缝双肢墩;由于桥位处水深、桥梁景观效果要求高,桥墩防撞采用自浮式复合材料防撞系统这一新型防撞设施。所提出采用的两项新技术均具有力学性能、经济及美观上的优越性。