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跨海大桥桥墩防撞技术

张峰  
【摘要】: 船撞桥问题在国外从20世纪80年代初开始得到研究,经过20多年的努力,欧洲和美国等国家已经制定了专门的设计规范或指南。在我国船撞桥问题一直未得到足够的重视,也没有专门的设计规范或指南可供工程师使用,在公路桥梁设计规范中的相应条款过于简单,设计船撞力过低。随着我国跨海大桥的建设,船撞桥问题的重要性逐渐地凸显出来,亟待我国桥梁设计工程师和研究人员深入研究并加以解决,制定我国跨海大桥船撞桥的专用设计规范或设计指南。通过对本课题的研究,对其他类似跨海大桥的防撞设计有一定的借鉴意义。 通过查阅国内外有关船舶的碰撞理论、桥梁防撞设施实例,分析其发展趋势和规律,总结现有规范、计算理论及计算公式的适用条件,提出适合跨海大桥撞击力的计算公式或方法。以东海大桥为工程背景,在调研、资料收集的基础上,确定跨海大桥桥墩防撞设计船型,选择合理的航速、水流速度,运用选用的船舶碰撞动力学理论,分析推算船舶与桥墩的撞击力。在跨海大桥桥墩防撞系统研究方面,参照国内、外大型桥梁防撞设施的具体做法,并结合东海大桥工程的实际情况进行多方案的比选,最后确定较为合理的防撞措施。 根据本课题的工程实例东海大桥的地质、波浪、潮差、潮流等特点,5000t级通航孔采用预制混凝土套箱作桥墩防撞系统,1000t、500t、300t级通航孔采用鼓型护舷带空腹式钢质船型防冲板作为桥墩防撞系统。该防撞结构具有吸收能量大、消波作用效果好、抗剪切能力强、海上生存能力强、施工和修复方便的优点,对其他类似跨海大桥的防撞设计有一定的借鉴意义。


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