桥梁船舶碰撞的简化分析

摘要

该论文在前人工作的基础上,研究了船舶撞击桥梁的风险分析方法,探讨了影响船舶撞击桥梁事件发生概率的主要因素,建立了船舶撞击桥梁的风险分析概率模型并应用该模型计算了崇明越江通道的船撞风险.同时针对桥梁设计者最关心的设计船撞力的问题,设计了简化模型,在简化模型分析的基础上,提出了简化的船撞力计算公式并和世界上现有的简化公式进行了比较.比较的结果表明,该文的简化公式在计算的结果上接近于AASHTO规范,但是该文的简化公式的建立基础是有限元计算得到的数据,并且考虑了桥梁的变形能力.总而言之,通过该文的研究,为船桥相撞的风险分析提供了一个整体的思路,为桥梁船撞力的简化计算提供了新的计算方法.

目录

文摘

英文文摘

致谢

第一章绪论

1.1船撞桥风险研究的背景

1.1.1船舶撞击桥梁事故

1.1.2未来桥梁工程的规划

1.2桥梁船撞分析与设计理论发展概况

1.2.1船撞桥分析的研究方向及各方向研究概况

1.3桥梁的防撞设计的应用

1.4本文的主要工作

1.5参考文献

第二章用风险分析方法确定船桥相撞发生风险

2.1船舶撞击桥梁的影响因素

2.1.1自然影响因素

2.1.2人为影响因素

2.2船桥碰撞概率计算

2.2.1概述

2.2.2船舶碰撞风险分析的概率模型

2.2.3AASHTO规范建议碰撞风险分析简化数学模型

2.3简化风险分析模型的应用举例

2.3.1崇明越江通道工程概况

2.3.2沪-崇-苏越江通道船舶撞击发生风险

2.4小结

2.5参考文献

第三章桥梁和船舶碰撞的简化研究方法

3.1船和桥墩的碰撞简化模型

3.1.1简化碰撞模型刚度系数KS的确定

3.1.2桥梁简化模型和全桥模型的比较

3.1.3利用简化模型计算的船撞力时程校验

3.2利用简化模型计算船撞力

3.3船桥碰撞力的简化公式

3.3.1船桥碰撞力简化公式的能量近似方法

3.3.2船桥碰撞力简化公式的参数统计方法

3.3.3简化公式计算船撞力和简化模型计算结果的比较

3.3.4公式实际应用

3.4小结

3.5参考文献

第四章桥梁船撞力现有简化公式比较

4.1现有的简化桥梁船撞力计算方法

4.1.1美国防撞设计规范(AASHTO规范)

4.1.2欧洲规范1的2.7分册

4.1.3德国G·沃伊辛公式(Woision)

4.1.4挪威公共道路局规定

4.2简化公式的比较及分析

4.2.1简化公式计算结果的比较

4.2.2船舶载重量变化对公式结果的影响

4.2.3船舶速度变化对公式结果的影响

4.2.4被撞物体刚度变化对公式结果的影响

4.3小结

4.4参考文献

第五章桥梁船撞风险评估

5.1可接受风险水平

5.2长江口越江通道船撞风险评估

5.3小结

5.4参考文献

第六章结束语

附录世界船桥严重碰撞事故