船橋碰撞中各因素對(duì)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(xué) 建筑工程學(xué)院，江蘇 南京 210036；2.南京工業(yè)大學(xué) 土木工程學(xué)院，江蘇 南京 210009；3.中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，湖北 武漢 430034)

船橋碰撞中各因素對(duì)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(xué) 建筑工程學(xué)院，江蘇 南京 210036；2.南京工業(yè)大學(xué) 土木工程學(xué)院，江蘇 南京 210009；3.中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，湖北 武漢 430034)

對(duì)國內(nèi)外常用的橋梁船撞力簡化計(jì)算公式進(jìn)行了討論和分析，剖析了國內(nèi)現(xiàn)有的規(guī)范公式所存在的問題。通過大量的船舶撞擊剛性墻的數(shù)值模擬，研究船舶速度、噸位、接觸面積對(duì)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(jié)構(gòu)產(chǎn)生的撞擊力與多種因素相關(guān)，如船頭形式、船舶噸位、碰撞方向、運(yùn)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(jié)構(gòu)形式和尺寸也將會(huì)影響撞擊作用時(shí)接觸面的大小和形狀。由相關(guān)研究可以發(fā)現(xiàn)：同一噸位級(jí)別但不同類型的船舶，由于船艏結(jié)構(gòu)形式與尺寸大小不同，導(dǎo)致的碰撞作用也有所差異。本文主要研究船舶噸位、船舶運(yùn)行速度、船艏的結(jié)構(gòu)形式以及船橋碰撞的接觸面積等因素對(duì)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(nèi)在規(guī)律。

1 船橋撞擊力經(jīng)驗(yàn)公式及其比較

1.1 橋梁船撞力的實(shí)用計(jì)算方法

由于船撞問題的復(fù)雜性，各國學(xué)者也都進(jìn)行研究，所以用于計(jì)算船撞力的經(jīng)驗(yàn)公式也較多，主要有以下幾種。……