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既有防撞设施桥梁抗撞性能评估方法及应用
2024年
如何合理有效地开展桥梁抗撞性能评估,特别是准确评价防撞设施的防护效果,是已建桥梁进行船撞桥隐患整治的难题之一。为准确评估已建桥梁加装防撞设施后的抗撞性能,基于现有规范及相关研究成果,结合大量工程项目经验,从抗撞性能评估总体环节、抗撞性能标准确定、设防代表船型确定、船舶撞击力计算、防撞设施防护效果分析、桥墩船撞效应计算及抗撞性能验算等方面,建立了既有防撞设施桥梁抗撞性能评估方法的标准化框架流程。以某长江公路大桥3~#主墩为例,运用上述方法进行桥梁抗撞性能评估。结果表明:典型计算工况下,防撞设施较好地发挥了耗能缓冲防护效果,延长了撞击时间,削减了船舶撞击力,对船舶正撞及侧撞峰值力削减率分别为47.2%和51.6%;不考虑防撞设施防护效果时,3~#主墩抗撞性能不满足要求,主要表现为墩身及桩基横桥向抗剪性能不足;考虑防撞设施防护效果后,墩身及桩基横桥向抗剪性能不足得到改善,桥墩抗撞性能可满足要求。既有防撞设施桥梁抗撞性能评估方法的标准化框架流程系统全面,可用于已建桥梁防撞设施评价及抗撞性能评估。
王永祥李文英贾小龙
关键词:桥梁工程有限元法船撞桥防撞设施
浮式钢防撞箱受力性能数值分析
2024年
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。
韩晓磊王博李伟东
关键词:船桥碰撞撞击力钢板厚度
低速碰撞下防撞梁的冲击响应分析
2024年
低速碰撞工况下防撞梁冲击响应的分析对于改善汽车防撞梁的安全性能具有重要意义。文章以某款汽车防撞梁为研究对象,对其开展了落锤试验,从碰撞力、侵入量以及吸能特性等几个方面对试验结果进行分析。结果发现该防撞梁至少吸收了六成的能量,且未发生断裂,能够起到较好的吸能作用。此外,还总结了性能参数之间的影响规律,即侵入量增加,碰撞力增加,能量增加;侵入量减小,碰撞力减小,能量减小,为后期防撞梁系统的设计与改进提供一定的数据指导。
丛艳军张爱法娄磊顾海明刘委坤
关键词:低速碰撞防撞梁冲击响应性能参数
桥墩被动防船撞设施发展评述被引量:1
2024年
桥梁被动防船撞装置通过缓冲和吸收撞击能量,是保障桥梁在船舶撞击下结构安全的重要措施之一。由于各类防船撞设施的结构差异较大,其防护、维护等功能需求以及对航道环境的影响都存在较大差异。为此,首先梳理了被动防船撞装置的分类方法,针对钢浮箱、复合材料浮箱、钢围堰、普通橡胶护舷等各类防船撞装置的防护性能与研究应用现状进行了分析。结合对国内外35座特大桥梁开展的防撞措施应用状况调查,总结归纳了各类防船撞装置的特点与适用场合,梳理了当前各类防撞装置面临的技术问题。最后,针对未来被动防船撞设施的发展提出了钛钢复合板材和FRP复合钢板等高性能复合金属材料应用、GFRP部件连接新工艺与新形式研发、拦截索网自适应技术及其恒定阻力装置研发等有待进一步研究的问题和展望。调研与分析结果表明:通航孔桥墩以采用直接型防撞装置为主,对于非通航孔桥墩则采用间接型防撞装置,独立防撞钢管桩适用于内河航道非通航孔桥且水中桥墩较少的情形,人工岛目前应用较少。未来被动防船撞措施在强耐久性、高耗能以及受力稳定性方面,仍需进一步深入研究和改进,以提高桥梁被动防船撞措施的防护性能。
王凯李茜宋彦臣吕奖国
关键词:桥梁工程
桥梁防撞钢套箱设计与连接方式比较研究——船舶正面碰撞下的有限元分析
2024年
建立了嘉绍大桥防撞钢套箱有限元模型,改变其钢板厚度,分析钢板厚度变化对钢套箱抗撞性能的影响;改变钢套箱与桥墩之间的连接方式,模拟不同连接方式对钢套箱抗撞性能的影响;改变套箱厚度,分析其对钢套箱抗撞性能的影响。结果表明,缓冲距离足够的情况下,钢板厚度减小,船舶撞击力峰值会减小;在相同条件下,密贴这种连接方式的抗撞性能弱于有浮动或者固定连接件连接这2种方式;套箱厚度变化对抗撞性能的影响不大,但是采用密贴连接时,需注意其缓冲距离是否足够。
张繁森廖军
关键词:防撞钢套箱钢板厚度连接方式
钢橡胶组合防撞装置试验与动力性能研究
2024年
为减少船桥撞击损伤,提出一种新型的钢-橡胶组合防撞装置.首先设计3组大比例试验构件,通过拟静力试验研究装置整体受力性能、破坏模式以及承载力;然后通过试验验证有限元模型,明确了焊缝对结构受力的影响,进行了装置整体动力性能分析.结果表明:钢-橡胶组合防撞装置由于填充轮胎的支撑作用,承载能力明显高于空筒防撞装置;钢-橡胶组合防撞装置具有很好的缓冲消能效果,在正撞和20°斜撞工况下耗能均达到35%以上,满足阻碍船舶与桥墩撞击的功能;回收轮胎不仅实现了一定的拨转功能,还起到耗能作用,轮胎填充能提升耗能5%以上,对船有回弹作用;同时,轮胎的填充不仅能提升自浮性能,更提升了装置整体性能.
马海英邱媛夏烨王君杰辛子亨宋彦臣
关键词:桥梁工程防撞装置数值模拟防撞性能
A Novel Anti-Collision Algorithm for Large Scale of UHF RFID Tags Access Systems
2024年
When the radio frequency identification(RFID)system inventories multiple tags,the recognition rate will be seriously affected due to collisions.Based on the existing dynamic frame slotted Aloha(DFSA)algorithm,a sub-frame observation and cyclic redundancy check(CRC)grouping combined dynamic framed slotted Aloha(SUBF-CGDFSA)algorithm is proposed.The algorithm combines the precise estimation method of the quantity of large-scale tags,the large-scale tags grouping mechanism based on CRC pseudo-randomcharacteristics,and the Aloha anti-collision optimization mechanism based on sub-frame observation.By grouping tags and sequentially identifying themwithin subframes,it accurately estimates the number of remaining tags and optimizes frame length accordingly to improve efficiency in large-scale RFID systems.Simulation outcomes demonstrate that this proposed algorithmcan effectively break through the system throughput bottleneck of 36.8%,which is up to 30%higher than the existing DFSA standard scheme,and has more significant advantages,which is suitable for application in largescale RFID tags scenarios.
Xu ZhangYi HeHaiwen YiYulu ZhangYuan LiShuai MaGui LiZhiyuan ZhaoYue LiuJunyang LiuGuangjun WenJian Li
关键词:ANTI-COLLISION
分离式楔形桥船防撞结构的有限元仿真分析
2024年
桥船防撞结构是保护桥梁和船舶免受碰撞事故影响的重要装置。本文采用有限元方法,对为满足航道通航升级而设计的楔形桥梁防撞结构进行了船舶撞击仿真模拟,分析了不同撞击位置、不同撞击角度下防撞墩的应力分布情况。
陈恒光李志锐匡友弟温睿袁国清郭海龙
关键词:船桥碰撞防撞结构有限元分析
桥墩柔性自浮式防撞装置基本结构尺度研究
2024年
为对柔性自浮式防撞装置的结构尺度进行合理设计,提出了该类装置的桥墩抗撞方向截面总宽度最小保障尺度、中间保障尺度和完全保障尺度3种基本结构尺度的概念,并以此确定其合理取值范围。针对设防等级为3000吨级船舶的柔性自浮式防撞装置,采用放样统计的方法,按85%保证率确定不同截面高度防撞装置的最小保障尺度取值;基于机械能守恒原理及有限元法给出完全保障尺度的经验计算公式;结合完全保障尺度及最小保障尺度的取值,考虑桥墩维修量及桥梁安全,给出中间保障尺度的建议值。提出防撞装置的基本结构尺度不应小于最小保障尺度,宜优先满足完全保障尺度,如无条件实现完全保障尺度时,可采用中间保障尺度。
邹永超贾恩实
关键词:桥梁防撞防撞装置有限元法
弧形自浮式防撞装置运动响应及受力特性分析
2024年
针对弧形自浮式防撞装置导向机构在日常运行过程中易发生塑性变形的问题,建立了基于三维势流理论的弧形自浮升降式防撞装置水动力分析模型,对不同入射角的波浪与水流共同作用条件下装置的运动响应及导向机构的受力特性进行分析,结果表明:水流的持续作用有利于减小防撞装置的运动响应;浮筒下游侧导向机构的刚度较大导致了该部分机构受力过于集中而其他导向机构未受力或者受力较小的现象;波浪入射角对导向机构的受力影响较大,当波浪入射角与水流流向的夹角较小时,波流的叠加效应会增大,造成下游侧导向机构受力陡增。
余葵彭炳力刘涛刘文敏余旭函
关键词:防撞装置受力特性

相关作者

陈金福
作品数:11被引量:6H指数:1
供职机构:江苏海事职业技术学院
研究主题:船舶 避碰规则 风险及规避 追越 不确定性