万州长江大桥船舶撞击力有限元分析

doi:10.3969/j.issn.1674-0696.2016.02.05

重庆交通大学学报（自然科学版） ›› 2016, Vol. 35 ›› Issue (2): 17-20.DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2016.02.05

万州长江大桥船舶撞击力有限元分析

文传勇

(重庆市万州长江公路大桥管理处,重庆 404025）

收稿日期:2014-10-12 修回日期:2015-02-25 出版日期:2016-04-25 发布日期:2016-04-25
作者简介:文传勇(1973—),男,重庆万州人,工程师,主要从事大垮径桥梁管理及养护技术方面的研究。E-mail：aganx@163.com。

Finite Element Analysis of Ship Collision Force of Wanzhou Yangtze River Bridge

WEN Chuanyong

(Management Department of Wanzhou Yangtze River Bridge in Chongqing, Chongqing 404025, P. R. China)

Received:2014-10-12 Revised:2015-02-25 Online:2016-04-25 Published:2016-04-25

摘要/Abstract

摘要： 随着三峡库区水位的提高,万州长江大桥拱圈存在船舶撞击的风险。结合万州长江河段航运情况,选择5种船型建立空间有限元仿真模型,对万州长江大桥桥墩、拱圈的船舶撞击作用进行了研究。结果表明：5 000 t船舶对大桥拱圈、桥墩的撞击力最大、作用时间最长,桥墩相对于拱圈受船舶撞击力的危害更严重；大桥拱圈、桥墩的极限侧抗力分别为2 000，350 t,库区175 m水位蓄水后,大桥拱圈、桥墩可承受极限撞击船舶吨位分别为1 094，115 t。

关键词: 桥梁工程, 船舶撞击力, 安全运营, 船撞风险, 有限元分析

Abstract: With the rising of water level at Three Gorges Reservoir Region, the arch ring of Wanzhou Yangtze River Bridge is in danger of ship impact. Based on the shipping condition of Wanzhou reach of Yangtze River, an analytical study on the ship impact on the piers and arch ring of the bridge was conducted by means of setting up spatial finite element model on five different types of ships. The result shows that 5 000 t ships exert the greater impact on the bridge piers and the arch ring for longer acting time with greater impact on the piers. The ultimate lateral resistance capacities of the piers and arch ring are respectively 2 000 t and 350 t.When the water level reaches 175 m in the reservoir area, the affordable ultimate ship impact on the arch ring and piers are respectively 1 094 t and 115 t.

Key words: bridge engineering, ship impact；safe operation；ship-bridge collision risk； finite element analysis

中图分类号:

U446.1

文传勇. 万州长江大桥船舶撞击力有限元分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2016, 35(2): 17-20.

WEN Chuanyong. Finite Element Analysis of Ship Collision Force of Wanzhou Yangtze River Bridge[J]. Journal of Chongqing Jiaotong University(Natural Science), 2016, 35(2): 17-20.

参考文献

［1］黄健超,李运喜,刘永健.船舶撞击连续梁桥风险评估［J］.公路工程,2008,33（3）:138-141.
HUANG Jianchao, LI Yunxi, LIU Yongjian. Risk assessment for vessel impacts on continuous beam bridge［J］. Highway Engineering,2008,33(3):138-141.
［2］耿波,王君杰,汪宏,等.桥梁船撞风险评估系统总体研究［J］.土木工程学报,2007,40（5）:34-40.
GENG Bo, WANG Junjie, WANG Hong, et al. Risk assessment system for bridges against vessel impacts［J］. China Civil Engineering Journal,2007,40(5):34-40.
［3］代希华,王迎军.虎门二桥工程坭州水道桥船舶撞击力标准及桥梁防撞方案研究［J］.公路交通科技:应用技术版,2013（3）:207-211.
DAI Xihua, WANG Yinjun. The study of ship impact force standards and bridges collision avoidance scheme for Nizhou waterway of Humen bridge No.2［J］. Journal of Highway and Transportation Research and Development: Application Version,2013(3):207-211.
［4］李军,王君杰,欧碧峰.船桥碰撞数值模拟方法研究［J］.公路,2010(10):14-19.
LI Jun, WANG Junjie, OU Bifeng. Research on numerical simulation of ship-bridge collision［J］. Highway, 2010(10):14-19.
［5］叶贵如,茅兆祥,潘贻建,等.船桥正碰撞的非线性有限元仿真分析［C］//中国公路学会桥梁和结构工程分会2004年全国桥梁学术会议论文集.北京:人民交通出版社,2004.
YE Guiru, MAO Zhaoxiang, PAN Yijian, et al. Nonlinear finite element simulation analysis of ship-bridge collision［C］// China Highway Institute of Bridge and Structural Engineering Division of 2004 Proceedings of the National Conference on Bridges. Beijing: China Communications Press,2004.
［6］文岑,赵海艳,张艳芝.江津中渡长江大桥船桥碰撞力的计算和分析［J］.重庆交通大学学报（自然科学版）,2010,29（6）:871-874.
WEN Cen, ZHAO Haiyan, ZHANG Yanzhi. Calculation and analysis of the ship collision force in Jiangjin Zhongdu Yangtze river bridge［J］. Journal of Chongqing Jiaotong University(Natural Science),2010,29(6):871-874.
［7］陶俊林,李奎,冯力,等.大质量物体撞击柱式混凝土桥墩数值模拟分析［C］//四川省力学学会2010年学术大会论文集.四川:［出版者不详］,2010.
TAO Junlin, LI Kui, FENG Li, et al. Massive objects hit bridge pier column concrete numerical simulation analysis［C］// Proceedings of Sichuan Mechanical Society 2010 Conference. Sichuan:［s.n.］,2010.
［8］王君杰,颜海泉,钱铧.基于碰撞仿真的桥梁船撞力规范公式的比较研究［J］.公路交通科技,2006,23（2）:68-73.
WANG Junjie, YAN Haiquan, QIAN Hua. Comparisons of design formula of ship collision for bridges based on FEM simulations［J］. Journal of Highway and Transportation Research and Development,2006,23(2):68-73.
［9］罗旗帜,何云勇,徐中山.连续刚构桥船桥碰撞的计算模型和动力响应［J］.重庆交通大学学报（自然科学版）,2010,29（4）:501-505.
LUO Qizhi,HE Yunyong, XU Zhongshan. Calculation model and dynamic response of continuous rigid frame bridge in collision with ship［J］. Journal of Chongqing Jiaotong University(Natural Science),2010,29(4):501-505.
［10］刘元丰,杨渡军,陈禾,等.三峡库区桥区河段船舶运动模型与仿真研究［J］.重庆交通大学学报（自然科学版）,2010,29（1）:138-141.
LIU Yuanfeng, YANG Dujun, CHEN He, et al. Ship motion model and simulation study in bridge navigable waters of Three Gorges reservoir area［J］. Journal of Chongqing Jiaotong University(Natural Science),2010,29(1):138-141.

[1]	周建庭1,2，黎娅2，张洪2，夏润川2，杨文琦2. 基于自发漏磁检测的钢绞线两点腐蚀试验研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(07): 74-81.
[2]	张华1，张正琦2 ，程高3，4，田伯科1. 黄土地区陡崖坡段桩基合理临坡距研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(07): 93-98.
[3]	刘金春，宋子轩，梁栋. 单箱三室连续梁桥在横向温度梯度与汽车偏载下的空间效应分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(06): 80-86.
[4]	郑植1,2，耿波2，袁佩2，李嵩林2，胡正涛3. 桥墩复合材料防船撞装置新型连接试验研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(05): 66-73.
[5]	张阳1，屈少钦1，卢九章2，霍文斌3. UHPC纤维定向法及对受拉性能影响[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(05): 74-80.
[6]	傅立磊. 基于随机激励响应的参数识别相关函数法[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(04): 70-75.
[7]	苏小波1，肖林2. 空间刚架结构钢-混结合段合理构造模型试验和数值模拟研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(04): 76-82.
[8]	梁宗保1，柴洁1，纳守勇2，马天立1，唐玉1. 基于深度学习的桥梁健康监测数据有效性分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(03): 78-83.
[9]	唐启智1,辛景舟1,2,周建庭1,付雷1,3,张俊4. 基于时序分析的锈蚀RC拱损伤识别：仿真与验证[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(02): 69-77.
[10]	戎贤1,2，杨洪渭1，张健新1,2. 带钢端头的装配式混凝土梁柱中节点滞回性能试验研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(02): 78-82.
[11]	刘小会，许杨，陈思甜，徐略勤. 人行悬索桥地震响应分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(01): 65-71.
[12]	琚利平1，王银辉2，陆晓宏3，单继栋4. 行车落物作用下钢筋混凝土箱梁破坏形态分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(01): 72-78.
[13]	王桢1,2，周建庭1,3，张劲泉1,4，吴海军1，吴月星1. 现浇分段长度对万吨级平转斜拉桥受力的影响分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(12): 44-52.
[14]	郝宪武，舒鹏，郝键铭. 大跨度非对称悬索桥的静风稳定性研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(12): 53-59.
[15]	陈思甜，彭庆，杨敏. 亢谷景区大跨径人行玻璃悬索桥人致振动响应分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(12): 60-66.

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