船橋碰撞中各因素對船撞力影響的研究

宗莉娜,劉偉慶,方 海,莊 勇

(1.江蘇開放大學 建筑工程學院，江蘇 南京 210036；2.南京工業大學 土木工程學院，江蘇 南京 210009；3.中鐵大橋勘測設計院集團有限公司，湖北 武漢 430034)

船橋碰撞中各因素對船撞力影響的研究

宗莉娜1,劉偉慶2,方 海2,莊 勇3

(1.江蘇開放大學 建筑工程學院，江蘇 南京 210036；2.南京工業大學 土木工程學院，江蘇 南京 210009；3.中鐵大橋勘測設計院集團有限公司，湖北 武漢 430034)

對國內外常用的橋梁船撞力簡化計算公式進行了討論和分析，剖析了國內現有的規范公式所存在的問題。通過大量的船舶撞擊剛性墻的數值模擬，研究船舶速度、噸位、接觸面積對船撞力大小的影響。

船橋碰撞;有限元仿真;船撞力

0 引言

船舶撞擊橋墩結構產生的撞擊力與多種因素相關，如船頭形式、船舶噸位、碰撞方向、運行速度、水的作用、橋墩剛度以及橋墩截面形狀和尺寸等。即使是撞擊相同的橋，不同的撞擊條件下所得到的船撞力大小也各有不同。此外，船艏的結構形式和尺寸也將會影響撞擊作用時接觸面的大小和形狀。由相關研究可以發現：同一噸位級別但不同類型的船舶，由于船艏結構形式與尺寸大小不同，導致的碰撞作用也有所差異。本文主要研究船舶噸位、船舶運行速度、船艏的結構形式以及船橋碰撞的接觸面積等因素對船撞力大小的影響，從而分析得到船撞力與各影響因素之間的內在規律。

1 船橋撞擊力經驗公式及其比較

1.1 橋梁船撞力的實用計算方法

由于船撞問題的復雜性，各國學者也都進行研究，所以用于計算船撞力的經驗公式也較多，主要有以下幾種?！?br>