通航桥梁对船撞击动力响应研究

摘要：研究目的：船桥碰撞时有发生，往往引起桥梁结构、使用寿命、安全性等损失，严重的更会造成桥毁人亡 等灾难性后果，预防桥梁免遭船舶撞击这一问题已成为具有广泛意义的国际性课题，日益引起各国政府、学 者、工程界的关注。通航河道上的桥梁要有抵御船只撞击的能力，桥梁设计规范采用等效静力设计荷载并考 虑船只对桥梁撞击的动力作用。本文用碰撞单元模拟船-桥的碰撞过程，采用ANSYS有限元软件建立空间 梁单元，模拟桥梁的梁、墩、桩，研究采用铅芯橡胶支座(LRB)隔震措施的桥梁受到船舶正向撞击的整体响应， 为工程设计中提高桥梁在船桥碰撞事故中的抗撞性、安全性提供科学依据。研究结论：( 1)本文采用线性黏质阻尼考虑碰撞过程中的能量损失，计算的撞击力是基于完全弹性碰撞 模型计算值的80;左右；（2)铅芯橡胶支座（LRB)对船舶撞击桥梁起到“隔震”作用，降低了上部结构的响 应，本文算例的“隔震”率在70;以上，尤其保护了桥梁上部结构；（3)该研究成果可为规定河流航道中船舶 的航速、操作规程，桥梁的设计、建设，桥墩的防撞结构设计等提供依据