外设复合材料圈的独立桩柱防船撞系统设计与模拟

摘要

为评估船舶撞击桥梁过程中结构的安全性并设计合理有效的防撞系统，准确计算船桥碰撞力具有重要的意义。该文针对湘潭湘江芙蓉大桥的防船撞问题进行研究，基于有限元分析软件Ansys/LS-DYNA计算各典型撞击角度、撞击位置工况下的船撞力，并与经验公式计算结果进行对比，从而确定桥墩结构的设防船撞力。根据桥梁双肢薄壁墩抗撞能力弱的结构特点，设计并实施了复合材料与钢管混凝土独立桩柱相组合的隔离式防船撞系统。对有无防撞设施工况下的桥墩及独立桩柱结构所受的船撞力进行对比，结果表明：设置组合防撞系统后，桥墩在典型不利船撞工况下所受的横桥向和顺桥向撞击力均大幅削减，验证了该防撞系统的有效性。

关键词

船-桥碰撞 / 独立桩柱 / 复合材料 / 数值模拟 / 防撞系统