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桥梁防船撞设施的比较研究

孙振  
【摘要】: 国、内外现有的桥梁防船撞设施种类繁多,不同的防撞设施有其特定的适用场合,目前尚未建立这些防护结构设计的具体规则以及统一的分析和设计方法。在我国,钢结构防撞装置是最常用的一种防撞设施,对于这种防撞装置在经历过碰撞所致的大塑性变形之后的分析和设计方法,还需要进行进一步的研究。本文正是在这种背景下,对各种防撞设施的适用场合进行了评述,并通过数值仿真方法,对钢结构防撞装置的基本型式及其演变型式进行了研究,主要的工作内容有: (1)在查阅大量国内外文献的基础上,对目前已有防撞设施的使用情况以及适用场合进行了评述。 (2)通过对工程实例中的钢箱型防撞装置进行数值仿真分析,发现一个普遍存在的现象。并建立理想化模型,对该现象进行了更为深入的探讨,最后提出了导致该现象产生的可能原因。 (3)通过建立理想化模型对浮式消能防撞装置中橡胶护舷的作用进行了研究,在橡胶用量相同的前提下,比较了多个小尺寸护舷和少个大尺寸护舷在防撞性能上的差异,并深入分析了橡胶护舷个数以及橡胶材料硬度对橡胶护舷缓冲吸能作用的影响,最后通过忠县长江大桥的工程实例对理想化模型分析中所得结论进行了验证。 (4)根据已有的设计经验,对国内某座单塔斜拉桥主墩承台进行了防撞设计,对影响防撞装置防撞性能的几个主要因素(内、外钢围刚度,钢丝绳防撞圈个数)进行了参数分析,并利用所得结论对湛江海湾大桥主墩承台的柔性防撞装置进行了优化设计。


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