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《武汉理工大学》 2008年
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桥梁通航论证关键技术研究

庄元  
【摘要】: 随着国民经济的快速发展,我国的交通现代化建设取得了重大进展。连接通航河流两岸交通网的跨江大桥数量飞速增长,这些跨江大桥成为我国交通现代化的一个重要标志,为我国经济腾飞起到了推动作用。 在跨江大桥数量不断增加的同时,通航船舶流密度正逐年增大。大桥建成后位于江中的桥墩对船舶的正常通航会产生较大的妨碍,尤其在洪水期影响会更大,导致桥位河段的地形和通航环境发生改变。为了分析研究大桥可能对桥区通航环境造成的影响,全面掌握船舶过桥时的动态及其影响因素;在桥区的船舶通航安全管理中,科学、合理的疏导过往船舶,确保船舶通航安全和桥梁安全,对桥位河段的船舶通航情况进行科学论证和开展相关研究是非常必要的。 本文来源于交通部的“内河航道通航条件关键技术研究”专题项目,同时论文以武汉理工大学航运学院承接的江苏省交通厅关于“苏通长江公路大桥船舶通航实船试验及模拟研究”和“苏通大桥船舶失控漂移对桥梁的影响研究”专题项目为依托。论文的研究工作主要包括以下几个方面: (1)根据国内外有关对影响通航安全评价指标因素的研究成果以及有关调查统计数据,设定各评价指标因素的危险度评价标准;在此评价标准基础上确定各评价指标因素的危险度评价标准隶属度子集表;建立单因素模糊评价模型;在单因素模糊评价模型的基础上,结合各指标因素的权重分析,建立多层次、多指标模糊综合评价的大桥水域通航环境危险度数学模型。 (2)通过组织大型顶推船队和大型海船在桥位处进行实船会船和操纵性试验,测量上下行过桥时的实船航迹,运用流体力学和船舶操纵理论,建立船舶上、下行通过大桥时的漂移量数学模型,并以此确定不同船舶上、下行过桥时所需航宽的大小。通过对船舶过桥状态进行计算机模拟,结合桥位河段船舶通航的远景规划,验证大桥通航净宽。 (3)根据目前桥梁建设的实际情况,通过水槽试验,给出桥墩与航道边线之间桥墩紊流宽度的计算公式。 (4)根据船舶操纵理论,建立失控船舶漂移对桥梁影响的运动状态数学模型,并运用数学模型对典型海船和内河大型顶推船队在不同通航环境条件下和不同位置失控后的运动状态、轨迹及相关参数进行理论分析计算。按冲程和漂航两个阶段,分别计算船舶在不同通航环境条件下和不同位置失控后,在风流作用下的漂移轨迹、漂移至桥位时船舶的横漂距离、漂移时间、运动方向、速率。 通过对船舶失控后运动状态分析,确定其对桥梁存在碰撞危险的失控区域和船舶产生碰撞桥墩危险时可能的碰撞位置;计算船舶失控后碰撞桥墩的概率,并根据计算结果,提出相应的预防或减小船舶失控后碰撞桥梁的措施。 (5)用Visual C++编写可视化的界面程序,利用这些数学模型,模拟不同船舶在不同环境参数和操纵参数下的航迹。 运用MATLAB工具绘出不同风速、风向、流速、流向、航速和航向多变量情况下船舶漂移量变化曲线。 本文通过实船试验、水槽试验,建立了船舶通过桥梁所需航宽的数学模型,通过计算确定各类船舶(队)能否安全通过桥区,为桥墩的选址优化提供了重要参考依据。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:U442.54

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 谭志荣;长江干线船撞桥事件机理及风险评估方法集成研究[D];武汉理工大学;2011年
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中国硕士学位论文全文数据库 前8条
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2 杨伟;内河水域取水工程船撞概率研究[D];武汉理工大学;2011年
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6 李中刚;感潮河段桥梁水域界定方法研究[D];武汉理工大学;2010年
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8 黄寅;风流作用下的内河船舶领域模型及应用研究[D];武汉理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【共引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴显斌;豆小艳;程国东;丛立志;;基于层次分析法的钢结构涂装工艺中粗糙度的预估[A];'2011全国钢结构学术年会论文集[C];2011年
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7 孙宏才;徐关尧;何晓晖;田平;;基于ANP的舟桥装备高流速适应性评价体系研究[A];经济全球化与系统工程——中国系统工程学会第16届学术年会论文集[C];2010年
8 李道科;唐寒秋;董斌;黄荔飞;;台湾海峡两岸客滚船通航风险评估[A];2011年苏浙闽沪航海学会学术研讨会论文集[C];2011年
9 张开业;;安全生产的“周期三”循环控制[A];中国职业安全健康协会2007年学术年会论文集[C];2007年
10 胡鹏;刘玉洲;;范数灰色理论在煤矿事故影响因子综合评价中的应用[A];中国职业安全健康协会2007年学术年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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10 盛峰;公平与效率均衡的财政投资项目社会影响评价模型与方法研究[D];南开大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 段守军;煤炭资源潜力评价研究[D];河南理工大学;2010年
2 单文娟;铝电解槽焙烧与启动过程危险源辨识与评价研究[D];河南理工大学;2010年
3 李丹;政府对高校财务风险监控机制研究[D];山东科技大学;2010年
4 卢宇昀;基于AHP模糊综合评价的高速公路线路方案优选研究[D];山东科技大学;2010年
5 刘倩;关于构建上海市商业性体育赛事市场景气指标体系的研究[D];上海体育学院;2010年
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8 杨梅茹;山东省农村饮水工程运行管理考核研究[D];山东农业大学;2010年
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10 徐淑慧;高校图书馆安全危机管理能力评价研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前2条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
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5 徐言民;晏林;许鹏;关宏旭;杨柯;刘强;刘敬贤;;渤海海域超大型船舶安全航速限定标准研究[J];中国安全科学学报;2013年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 谭志荣;长江干线船撞桥事件机理及风险评估方法集成研究[D];武汉理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 潘俊;三峡库区坝前水域船舶失控应急救援技术及防污措施[D];武汉理工大学;2011年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 叶锦秋;可靠度分析在桥梁评估中的应用[J];中外公路;1994年05期
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10 陈芝兰,张泽宝;桥梁动态荷载模拟[J];河南交通科技;1995年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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5 许文;;土工格室在桥梁台背填筑中的应用[A];广东省公路学会桥梁工程专业委员会学术交流论文集[C];2004年
6 夏伦光;;高性能“油田泥浆”在钻孔桩施工中的应用[A];广东省公路学会桥梁工程专业委员会学术交流论文集[C];2004年
7 庞泉;;钢板桩围堰在深水基坑开挖施工中的应用[A];广东省公路学会桥梁工程专业委员会学术交流论文集[C];2004年
8 郭暖雄;;G324线海丰县赤雁大桥新桥病害分析及维修加固[A];广东省公路学会桥梁工程专业委员会学术交流论文集[C];2004年
9 郑强;陈永忠;;加强桥梁养护延长使用寿命[A];广东省公路学会道路工程专业委员会学术交流论文集[C];2005年
10 涂晓佩;张保敏;李重情;;碳纤维材料在桥梁加固中应用的探索研究[A];第十七届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 田红 记者 胥茜;论文无创新 一票能否决[N];中国教育报;2005年
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8 学位办;研究生院奖励优秀博士学位论文[N];中国社会科学院院报;2008年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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7 熊雷;小波分析在流体方程中的应用研究[D];武汉理工大学;2007年
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10 汤军;造物中“情”、“理”二元关系的理论构架研究[D];武汉理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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