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《船舶撞擊力的計(jì)算.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、橋墩撞擊力計(jì)算方法及應(yīng)用1概述對(duì)船舶等撞擊橋梁墩臺(tái)進(jìn)行專門研究,合理確定防撞設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及配套的安全設(shè)施,顯得緊迫而必要,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,而合理確定撞擊力,則是防撞設(shè)計(jì)首要的環(huán)節(jié)和基礎(chǔ)。船舶撞擊力的選取是否恰當(dāng),直接影響橋梁結(jié)構(gòu)的安全性和橋梁方案的經(jīng)濟(jì)性。在船只碰撞事故中,要確定船對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的碰撞力是非常復(fù)雜的,既取決于船舶特性和橋梁結(jié)構(gòu),包括船舶類型、尺寸、速度、船體強(qiáng)度和剛度,橋梁撞擊部位尺寸、形狀、質(zhì)量和測(cè)向抗力特性,還受碰撞環(huán)境、撞擊力的偏心和水深影響。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)船舶撞擊力雖有很多研究,國(guó)內(nèi)外的規(guī)范中也有相關(guān)規(guī)定,但因撞擊力計(jì)算是
2、一個(gè)復(fù)雜的力學(xué)問(wèn)題,國(guó)內(nèi)外不同的規(guī)范所采用的方法不同,計(jì)算結(jié)果相差也較大,在實(shí)際應(yīng)用中帶來(lái)較大的困難。2撞擊力計(jì)算方法簡(jiǎn)述2.1船舶碰撞擊力學(xué)過(guò)程經(jīng)典力學(xué)中,處理碰撞問(wèn)題,一般利用沖量定理和沖量矩定理來(lái)確定碰撞雙方運(yùn)動(dòng)變化的關(guān)系,以經(jīng)驗(yàn)性的恢復(fù)系數(shù)k來(lái)反映碰撞過(guò)程中機(jī)械能損失的程度,其中相撞的兩物體簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn),未深究碰撞過(guò)程中的力的變化和量度以及具體材料抗沖擊性、彈塑性及物體自身的結(jié)構(gòu)組成問(wèn)題。然而橋梁下部結(jié)構(gòu)與外物的碰撞過(guò)程遠(yuǎn)不像經(jīng)典力學(xué)假設(shè)的“質(zhì)點(diǎn)-速度”系統(tǒng)那樣簡(jiǎn)單。漂浮物或船只以初速度與橋墩臺(tái)接觸,雙方碰撞的局部區(qū)域在瞬時(shí)沖擊力下形
3、成材料彈、塑性變形或脆性破壞;接下來(lái)橋墩臺(tái)發(fā)生彈性撓度變形并分別向上下傳遞,導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)與墩臺(tái)頂部發(fā)生同步或異步位移,地基土、巖體在瞬時(shí)作用下產(chǎn)生彈塑性變形;接下來(lái)產(chǎn)生彈性變形的各部位依次恢復(fù),而塑性變形則仍然保留,碰撞雙方脫離開(kāi)或是不再相互作用。這一過(guò)程時(shí)間短、速度快,由于影吶因素繁多,對(duì)撞擊荷載的計(jì)算比較復(fù)雜。從工程角度而言,計(jì)算都趨于簡(jiǎn)單化,省略掉次要因素。2.2目前常用的防撞荷載計(jì)算方法(1)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范漂流物橫向撞擊力公式F=WV/gT,考慮了船舶噸位、飄流物速度及碰撞時(shí)間。(2)鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范(TB10002.1-
4、2005),考慮了撞擊角度、船行速度、船舶噸位和碰撞體的彈性變形情況F=γvsinαWc!1+c2。
