大跨梁-拱组合刚构桥船撞力和抗撞性能研究

摘要

梁-拱组合刚构桥是一种新桥型，船撞研究较少。该文以礼嘉嘉陵江大桥为工程背景，研究大跨度上承式梁-拱组合刚构桥梁的船撞力标准值和抗撞性能。首先确立了代表船型和船撞计算工况，利用ANSYS/LS-DYNA非线性有限元瞬态动力软件模拟了单墩模型在各工况下船桥碰撞过程，并对比了船撞力有限元仿真结果与多种经验公式计算结果。最后利用全桥模型和验算截面的极限承载力反推得到桥墩的极限抗船撞力，对桥墩的抗撞性能进行了评估。结果表明：船撞力具有很强的非线性波动特征，船艏最大撞深发生时刻滞后于最大撞击力发生时刻，船桥碰撞过程中的系统能量主要是由船舶动能转化为船艏局部变形内能；不同的船撞力经验公式的计算结果相差较大，推荐采用动力仿真模拟值；极限抗船撞力验算结果表明礼嘉嘉陵江大桥主墩的抗撞性能满足要求。

关键词

梁-拱组合刚构 / 船桥碰撞 / 船撞力 / 抗撞性能 / 有限元法 / 经验公式