新型装配式钢-UHPC防船撞装置关键参数及其性能研究

将18个内衬框架式耗能元件的独立浮箱整体装配式连接作为防船撞耗能装置,利用LS-DYNA对船桥碰撞系统进行精细化建模,通过对防船撞装置内部耗能元件材料种类、浮箱壁厚、浮箱配筋率等关键参数进行优化分析,得到不同参数下桥墩撞击力、船舶变形能和桥墩能量等变化规律.研究结果表明:搭配低碳钢耗能元件时装置的防撞性能比高强铝合金和...     

两类耗能式桥墩防船撞护舷性能研究

设置耗能式防撞护舷已成为目前减少桥墩受船撞损失的有效方法.文章从碰撞力规范公式以及材料力学特性分析了低碳钢防撞护舷和FRP防撞护舷的工作原理,通过ANSYS-LS/DYNA软件建立船舶、低碳钢防撞护舷以及FRP防撞护舷模型,分析了低碳钢防撞护舷与FRP防撞护舷防撞性能的异同.结果表明,在相同板厚设置下,低碳钢防撞护舷同FRP防撞护舷相比,低碳钢防撞护舷最大碰撞力更高、耗能比例更高.在不同板厚设置下,即不同护舷刚度设置下,两类耗能式防撞护舷性能都受船艏与防撞护舷的刚度比影响.在船艏刚度不变时,随着船艏与防撞护舷的刚度比减小,船与防撞护舷碰撞力增大,防撞护舷的耗能比例减小.     

新型剪切型全装配式防屈曲耗能支撑的耗能性能分析

本文主要介绍了新型剪切型全装配防屈曲耗能支撑的构造,通过理论推导出剪应力起控制作用时所满足的高宽比以及外套钢管的内外半径的确定。通过有限元软件ABAQUS分析缝隙间小板块的高宽比,高厚比对滞回曲线的影响,最后得出本文所研究的新型剪切型防屈曲耗能支撑的耗能能力是较强的。     

泰州大桥中塔墩防船撞研究

泰州大桥主墩位于航道边缘,可能遭受船舶的撞击。为保护大桥,综合考虑多种因素研究大桥中塔墩防船撞方案。针对泰州大桥三塔悬索桥型,结合通航船舶规划、桥梁参数、桥墩基础特点,开展防撞研究,提出针对性防撞方案,进行防撞特性计算分析,确定防撞方案的技术、经济特性。通过有限元数值仿真技术,研究泰州大桥在船舶撞击下的安全性和防撞方案的有效性。     

基于UHPC装配式预制构件的桥梁抗震性能分析

针对严酷条件下阈值拼装桥墩的受力特性,提出1种具有震后快速恢复功能的钢-UPHC组合节点的装配式桥墩预制构件.钢-UPHC组合节点由I型钢柱、C30混凝土和I型钢构成的组合梁、摩擦阻尼器和UHPC板、加劲板组合的连接件构成.针对设计构件的抗震性能,进行低周期加载试验,重点分析结构的开裂模式、应力状态、耗能比例等抗震性能...     

叉热成像的桥梁防船撞预警系统

为了避免船舶撞桥灾难性事故的发生,利用远红外热成像摄像机可接收船体自身热辐射的能量、具有“全天候”工作能力的特点,研究桥梁防船撞远红外热成像预警技术,并进一步,将该技术应用于平潭海峡大桥.基于对单台远红外热成像摄像机对远距离目标定位精度的分析结果,提出采用多(双)台远红外热成像摄像机对远处目标船舶进行交叉成像的坐标定位技术.定量分析结果表明,采用双台远红外热成像摄像机能大幅度(数量级上)提高对远处目标的定位精度.     

运河桥梁浮式防船撞设施的模拟计算

为了避免船舶与桥墩的直接碰撞,达到既保护桥墩安全又保护船舶安全的目的,根据苏南运河桥梁防撞设计的特殊要求,利用船和防撞设施碰撞中走锚、浮体移动和锚链拉伸过程来消耗船舶动能的柔性浮式防撞原理,提出了桥墩防船撞设施方案;基于有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,建立了一艘1000 t级货船与防撞设施的碰撞模型,分析了撞击力、能量转换的特点和规律,并与船舶和桥墩直接碰撞的结果作比较,研究了浮式防船撞设施的工作效能.结果表明,浮式防船撞设施能够满足桥墩防撞要求,可为运河桥梁防撞设计提供参考.     

船撞力强度指标对船撞桥响应的影响

确定船舶的撞击力是桥梁设计的关键问题之一,本研究针对船撞力强度指标的选择,探讨了不同船撞力强度指标对桥梁结构响应的影响.首先建立了一艘轮船撞击刚性墙的高精度有限元模型,得到了不同撞击吨位与撞击速度下的船撞力时程,并根据不同的船撞力强度指标进行了等效,将等效静力作用于结构的响应值与结构动力响应值进行了对比.结果表明,平均船撞力得出的结构响应最小,局部平均船撞力与峰值船撞力得出的动力响应相差不大;从结构响应随撞击吨位与撞击速度的变化规律方面来看,采用局部平均船撞力作为强度指标更为合理;在采用3种船撞力强度指标时都必须考虑动力效应的影响,否则会得到偏小的结构响应值.     

斜拉桥船撞风险分析

内河水运是制约我国综合运输体系的短板和薄弱环节,是我国交通强国建设战略的重要组成部分。随着内河航道通航船舶吨位及密度的增加,船桥碰撞风险加剧,成为影响桥梁正常运行以及内河通航安全的关键因素之一。本文基于AASHTO模型,以长江某斜拉桥为例,采用Xtract软件和MIDAS全桥模型分别计算桥墩控制截面的极限弯矩和桥墩内力,分析确定桥梁桥墩抗力;采用现行规范、经验公式与有限元计算的方法确定桥区通航代表船型对桥墩的撞击力;运用AASHTO模型计算桥梁年撞击概率和年撞损概率,确定桥梁风险水平并提出合理化建议。结果表明：该桥梁主墩及辅墩的风险概率均在可接受范围内。     

新型防落梁装置耗能元件的耗能影响因素及效果分析

利用ABAQUS有限元软件对开发的新型防落梁装置的耗能元件的耗能影响因素及效果进行系统研究,并对耗能元件的用钢量、刚度、允许位移和耗能能力等因素进行优化分析.结果表明:耗能元件具有良好的塑性性能,耗能能力较好,可通过改变元件数量来满足不同初始刚度或屈服力的技术要求 ;脊背高度、元件厚度和元件高度对耗能效果均有影响,其中脊背高度对耗能能力的影响最大,脊背高度的增加可有效提高耗能能力 ;耗能元件的厚度取为脊背高度的1/4 ～ 1/2,高度取为脊背高度的2.5～4倍较为合理,端肢倾斜角度为20°～35°较合适.     

马鞍山长江公路大桥防船撞设施的结构设计与数值模拟

文章围绕马鞍山长江公路大桥左汊桥主桥,通过设置新型自浮式复合材料防撞系统保护桥墩结构安全,论述其结构设计,利用Ansys/LS-Dyna非线性有限元分析软件,对中塔桥墩进行了船桥碰撞的数值仿真分析。结果证明,该防撞装置具有良好的缓冲吸能效果。     

基于SSD的桥梁主动防船撞目标检测方法与应用

针对现有桥梁主动防撞视频监测系统在精度、鲁棒性和效率等方面的局限性,提出基于SSD(Single Shot MultiBox Detector)目标检测的桥梁主动防撞视频监测系统框架,建立并使用海量船舶图像数据集对SSD模型进行神经网络训练,生成适用于复杂环境下的船舶目标检测模型,通过样本选取、数据增强、广域划分优化等技术手段,实现航区船舶目标的稳定、智能检测.与传统方法相比,提出的船舶目标检测方法在稳定性、准确性、高效性和智能化方面优势明显.以上海松浦大桥为工程背景进行了实桥试验,验证了该方法在桥区航道长期稳定监测的可行性,为进一步的航迹跟踪预测、防撞预警和航道监控提供信息支持.     

组合钢管混凝土防屈曲耗能支撑的性能研究

防屈曲耗能支撑（BRB）作为一种新型的支撑构件,具有良好的耗能减震作用,目前已经运用到一些实际工程中。组合钢管混凝土防屈曲耗能支撑是一种新型的支撑,该支撑的内核单元由钢管混凝土构成。文章采用Ansys有限元软件,施加反复荷载,通过非线性屈曲分析模拟支撑的破坏形态和抗震耗能性能,并研究了该支撑内核突出段长度和内、外核之间...     

伸缩装置UHPC锚固构造设计与静力性能研究

为综合解决桥梁伸缩缝锚固区混凝土易破损及预埋件焊接工艺繁琐的难题,提出两种现场零焊接UHPC（Ultra-high Performance Concrete）伸缩缝锚固接头优化构造方案：优化构造1中锚板一侧布置锚筋另一侧布置短栓钉;优化构造2中锚板两侧均布置短栓钉,且型钢侧向加设长栓钉;两种优化构造中锚板与预埋钢筋均错开布置,锚固区浇筑UHPC. 新方案简化了现场施工操作,使伸缩装置安装质量可视化. 为探究新方案的锚固性能,并与传统焊接形式进行对比,即锚板一侧布置锚筋另一侧与预埋钢筋现场焊接,锚固区浇筑SFRC（Steel Fiber Reinforced Concrete）,对8个1∶1伸缩缝接头模型进行锚固性能静力拔出试验研究. 结果表明：两种优化伸缩缝接头构造的结构刚度、强度、抗裂性能及锚固性能均有明显提升,优化构造1、2的初裂荷载为传统焊接构造的2.2倍,极限承载能力分别为传统焊接构造的1.38倍和2.33倍;UHPC表面裂缝分布相对集中,数量少且细,而SFRC表面裂缝分布较为分散,数量多且宽;优化构造2中长栓钉的加设有效限制了界面裂缝的发展. 对比研究表明,两种优化方案提高了伸缩装置的受力性能和锚固性能,现场零焊接、安装容差性高,可为桥梁伸缩缝设计提供参考.     

UHPC连接的节点预制-构件预制装配式框架抗震性能试验研究

为研究节点预制、构件预制、构件后浇UHPC连接的装配式混凝土框架的抗震性能,进行了一榀缩尺比例为1∶2的两层两跨框架试件的拟静力试验。分析了试件的破坏过程、滞回曲线、骨架曲线、位移延性、刚度退化和耗能能力。试验结果表明,试件破坏机制为混合破坏机制,节点核心区仅有少量细微裂缝,预制装配式框架实现了强柱弱梁、强节点弱构件的设计目标。试件具有较好的承载能力、位移变形能力和耗能能力,试件顶点正负向极限位移角分别为1/34和1/36,满足大震不倒的位移角限值要求,说明这种新型装配式框架具有可靠的抗震性能。     

非通航孔桥防船撞拦截系统的研究概述与实例分析

非通航孔桥抗冲击能力较差,抵御船舶撞击能力较弱,易造成桥梁结构失效。目前,相对于非通航孔桥墩,通航孔桥墩设计了各种类型的防船撞装置,并应用于众多桥梁结构上。然而,非通航孔桥按照通航孔标准进行防撞设计是不现实的。近年来,非通航孔拦截系统的研究工作较少,对现有几种不同类型的拦截系统进行分析,对比工作原理、适用条件等,为今后非通航孔桥拦截系统的工程应用提供参考依据。以宁波舟山港非通航孔桥为背景,结合航区环境、经济因素等,采用消能重力锚自动下落式浮基高架拦截系统。通过能量法进行消能分析,有限元软件ANSYS/LS-dyna进行船舶撞击拦截系统动态模拟,结果显示该拦截系统可有效拦截船舶。     

桥墩复合材料防车撞结构碰撞性能试验研究

针对桥墩车辆碰撞的问题,设计了钢夹层和蜂窝复合材料相结合的桥梁防车撞吸能结构.为研究耐撞性能进行了材料性能试验和全尺寸防撞结构的碰撞试验,试验得到最大碰撞力为547.6 kN.通过对比试验获得碰撞响应与规范设计值,得出试验结果满足碰撞条件容差要求,可用于后期的数值模型验证,为类似吸能结构的设计提供参考.钢夹层-复合材料桥梁防车撞吸能结构可以减小桥墩的局部损伤和整体破坏,从而达到保护桥墩的目的.     

塔吊防互撞系统

通过对塔吊的结构的分析，以及对塔吊操作方式进行实地的考察，并对各种处理技术的可行性进行研究后，选择了PLC作为处理数据的中介，利用编程软件（如VC，VB等）来编写塔吊群实时运行的可视化的操作界面，并对塔吊群的各种危险状况进行报警。     

大桥船撞损伤检测与评估

文章以青阳县新河镇七星河大桥船撞事故为背景,探讨桥梁船撞事故的损伤检测与安全评估技术,介绍青阳县新河镇七星河大桥被船只或漂流物撞击后的全面检测、结构模拟计算及处理方法,对桥梁的工作性能、结构承载能力进行综合评价分析,给出事后桥梁处理建议。