桥梁防船撞保护系统

桥梁FRP防撞浮箱性能研究发布时间：2023-01-30T00:56:47.422Z 来源：《工程建设标准化》2022年第37卷第16期作者：张志雄[导读] 近年来桥梁船撞问题越来越受到人们的重视，确保桥梁被船撞之后仍能正常运营是目前研究的一个重要方向，张志雄林同棪国际工程咨询（中国）有限公司广州分公司广东省广州市 510320摘要：近年来桥梁船撞问题越来越受到人们的重视，确保桥梁被船撞之后仍能正常运营是目前研究的一个重要方向，因此研究桥梁的防撞设施就变得非常有必要。

本文主要是通过数值仿真分析对桥梁FRP防撞浮箱的性能进行研究，为以后类似工程项目提供参考依据。

关键词：防撞浮箱；数值仿真；FRP1引言在20世纪40年代，纤维增强复合材料(FRP)被人们所发现。

它是与树脂基体材料经缠绕、模压或拉挤等工艺制作而成的一种复合材料，具有强度高、质量轻、耐腐蚀、耐疲劳等特点。

正因为这种材料所具备的上述特性，大大提高了产品后期耐久性能，与传统钢套箱后期涂装维护周期以及橡胶材料寿命比较，该产品能使其保养寿命延长，后期保养费用也能得到较大程度的降低，从而获得较好的经济效益，这也是近年来FRP防撞浮箱在工程上得到广泛应用的主要原因。

2工程概况本桥位于重庆市内，南起渝中区石板坡，北止五里店。

主桥上部结构为五跨预应力混凝土连续刚构，主桥下部结构为四个主墩截面为实心或空心的双肢薄壁墩。

为确保桥梁的安全，对船撞风险性最大的2号和3号主墩，采用FRP防撞浮箱作为被动防撞设施对其进行保护。

当桥墩受到船舶撞击时，通过FRP浮箱消能后传到桥墩上的力，比桥墩自身的抵抗能力要小，从而确保桥墩和整个桥体结构的安全。

FRP桥墩防撞浮箱主要是由外围箱体结构和附着于外围箱体结构内壁板上的内衬八边形柱壳构件以及填充在结构内的硬质聚氨酯泡沫组合而成的组合结构。

其中，FRP外围箱体结构是浮箱的主承力、消能结构，FRP内衬为八边形柱壳结构，是浮箱的碰撞缓冲结构和支承传力弱化结构，而硬质聚氨酯泡沫主要起到的是缓冲作用。

１ 前 言
地 球 的 水 域 和 航 线是 人 类 千 万 年 来 ，逐 渐 形 成 的 ，但近 百年来 ，地球人 口膨胀 ，工业发 展 ，使 通过 原来航道 上的船越来 越多 、越来 越大 、越 来越快 。 例如水 网地 区的河 流 ，百年 古桥在 ２ ０ 年被 船撞 ０３ 断塌 下 ，见 图 ｌ 。于是 在航船 频 繁 的河 段 ，一 些桥 梁 就增 加 了防撞 设施 。 图２ 一 座 大运 河 的５ ０ 永 济 是 ０年
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Ｃｏｎ ｔ ｕ ｉ ｃｈｎ ｃ ｓ ｒ ｃｔｏｎＴｅ ｉｓ
关于老桥 防船撞 的问题
陈 国虞
（ 上海海 洋钢结构研究所 ，上海 ２ １０ ０ ２４）
摘 要 ： 老桥 坍塌 ， 有 两个 主 要原 因， 一 是洪 水， 二 是是被 船 撞塌 。广 东 九江 大桥 被船 撞 塌， 是 我 国
航 运规 划部 门对桥位 附 近的重要 航线 ，有 时有 水
盯＝ ４ 由于这 个 桥位 通过 的大船 只 只有 散货 船 流路 线 图。从 图上可 以测 出桥 位处 的横流速度 。这时 ４ ０ｔ（ ７
一
种 ，所 以用载重 量乘一个 系数代 表质量 可计算 出能 要注 意 ，水 流路线 图在建桥墩后 会局部 改变 （ 如南 例
例。
老桥 则前 两种都 适用 的 。半 经验公 式 （ 或线 图 ） 国际上 曾发表 过多种 ，能将船 的质量和速 度作为变 量
同时代人 的公 式有 ５ ，我 国铁 路规 范 和公 路 规范 各 个 要 港 口的进 出航 道进 行 过 实 测 ，载 于 规 范编 制说 明 有一个 ，由于公路 规范公 式 中的撞击 时 间不 易确定 ， 中 ，范 围为２ ～ ２ ，最 大值 为 上海 港进 口航 道 ， 。 ０。 推荐建议先 采用铁路 规范公式 ：

对消能重力锚自动下落式浮基高架拦阻船舶技术的研究 由于桩基高架拦阻船舶设施不宜拦阻大型船舶和危险品运 输船舶!因此在进行金塘大桥非通航孔拦阻试验段的设计以及建 造过程中!研究人员同时进行了&消能重力锚自动下落式浮基高 架拦阻船舶技术'的研究开发工作!并在台州椒江二桥通过了实 船拦阻试验的验证" 该拦阻技术抗小型船舶干扰的能力比较强! 适用于拦阻大型的船舶以及运输危险品的船舶" 三 改良的浮基高架新型拦阻技术在金塘大桥中的应用 项目的大体状况 根据(金塘大桥非通航孔拦阻船舶设施工程方案设计)*以下 简称方案设计+及(金塘大桥非通航孔拦阻船舶设施方案咨询与 评审会专家意见)! 金塘大桥非通航孔防撞设施的拦阻设防范围 和等级如表 % 所示"
参考文献 !"#邢佳林44科学制定间距法规 优化提升校园品质 浅谈对 目前南京 中 小 学 校 园 建 筑 间 距 管 理 的 思 考 !5#4 转 型 与 重 构 '("3 中国城市规划年会论文集%!6#4'("3 年% !'#王 江 萍4罗 瑶44武 汉 市 中 小 学 校 园 空 间 设 计 和 设 施 布 点 规 划
路桥工程
Байду номын сангаас
非通航孔桥梁防船舶撞击新型拦阻技术
文 ' 刘敏捷
摘要随着我国经济的不断发展!我国的桥梁建设也取得了 突飞猛进的发展!各种大规模的桥梁也在不断出现!改善了城市 的交通也给人们的出行带来了巨大的便利!但同时也增大了船舶 与桥梁发生撞击事故的概率!为此我国也进行了桥梁防船舶撞击 的研究!但是类型防撞拦阻技术具有各自的优点和不足!针对这 类问题本文提出了改良的浮基高架新型拦阻技术" 本文主要从传 统非通航孔桥梁防船舶撞击拦阻技术的缺点#浮基高架拦阻技术 理念的发展历程#改良的浮基高架新型拦阻技术在金塘大桥中的 应用等方面对非通航孔桥梁防船舶撞击新型拦阻技术做出了探 究和分析"

宁波大学答题纸（20 14 —20 15 学年第 2 学期）课号：122A09C03 课程名称: 船舶结构与设计改卷教师：包雄关学号：136330077 姓名：余文彩得分：防范船撞桥事故采取的措施【摘要】近年来跨越通航河流的各种桥梁工程和其它过河建筑物日益增多，桥区安全通航事故的发生频率也不断增长。

因此，寻找防范船撞桥的措施显得尤为重要。

【关键词】航行安全船撞桥防撞措施近年来随着道路交通和航运事业的发展，桥梁日益增多，船舶吨位日益增大，船舶航速也越来越快，这使得桥梁和通行船舶之间的矛盾日趋突出，船舶撞桥的事故不断增加。

近十年来，我国的船撞桥事故发生的概率也不断增加，下面简单举几个例子：1.2007年6月15日，载沙船船头与九江大桥23号桥墩发生触碰，导致九江大桥23号、24号、25号三个桥墩坍塌，使得正在桥上行驶的四辆汽车落入江中损毁，车内6人以及2名大桥施工人员落水后死亡，造成经济损失为人民币4500万元。

2.2010年12月25日，江苏盐城市一座跨河大桥遭到船队撞击后轰然倒塌。

垮落的桥面砸向正在通过桥下的船舶，但并无人员伤亡。

该事故造成水道断航。

3.2011年12月26日，一艘空载货船航行至松江区东港村附近河道时，将河上一座宽约5米长约100米左右的公路桥撞断，导致桥面坍塌，幸好无人员伤亡。

4.2011年1月至4月，广东省中山市水域发生了3宗船舶触碰桥梁事故，幸好对桥梁的安全影响不大，但其中一宗造成船舶沉没，船上11人落水，所幸无人伤亡。

5.2012年5月13日，由于连续大雨，上游被洪水冲下的砂船撞击桥墩造成湖南平江大桥发生坍塌，4人死亡，2人失踪。

由于目前来看我国河流桥梁水域已经发生了太多的重大的船撞桥事故，并且桥梁工程由于其本身的施工特殊性，使其对整个周边环境的影响非常大，所以桥的船撞风险应该予以极大的重视。

减少船撞桥风险应采用系统的方法，主要从桥位选址，航道规划，航运指挥，桥梁跨度等概念设计方面加以解决，而且这应当是解决船撞桥问题的主要手段。

远釜山”号货轮撞上美国旧金山大桥， 大桥虽未被 撞坏， 但船体受损， ２ ２ 万升的重油泄漏进 旧金山湾 区， 成为近 ２ 年来该地最严重的漏油事件． ０ 再如平 潭海峡大桥在大约 ２ 年的施工期间内， 发生了 ７ 次
船舶撞击事故， 等等． 因此， 为最大限度避免撞击，
级以上船舶达 ２ ０ ０ 多艘， 在大风浪气象期间， 大量 中小型船舶无法穿越 台湾海峡大风浪区， 均需通 过海潭海峡航行， 海峡航行密度就更大． 但在平潭 海峡大桥桥区附近 的航道较 为复杂， 如果驾驶 员 不慎而操作失误、 或船舶发生故障时， 都有可能发 生船舶撞击平潭海峡大桥引桥的事故． 因此， 为大桥装设桥梁防船撞设施是十分必 要的 ． 福建平潭海峡大桥的防船撞 系统主要包括
生 恒定拖 阻力 的设计 方 法．并将 提 出的桥 梁 防船撞 远 红 外热成像 预 警技 术 和 自适 应拦 截技 术 应
用 于正在 构建的 平 潭海峡 大桥 抗船 舶撞 击防护体 系． 关键词 ：桥 梁 防船撞 ； 警技 术；拦 截技 术 预
中图分 类号 ： ９ Ｕ６ ７ 文献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ： ０ １５ ３ ２ １ ）０ —１ ６０ １ ０ — １２（ ０ １ ４０ ０ ．６
收稿 日期 ：２ １ ８ ｌ ． ０ 卜Ｏ～ ２ 宁 波大学 学报 （ 工版 ）网址 ：ｔ ：３ ｂ ｂ ． ｕｃ 理 ｈｔ ／ ｘ ． ｕｅ ． ｐ／ ｎ ｄ ｎ 基金项目：国家 自然科学基金 （ ０ ７ １１ 福建省交通厅科研项目 （０ １８ １８２ ０ ）； ２ １１ ）；浙江省科技厅科研项 目 （ ０９ ３０ ） ２０ Ｃ１０ ８ 作 者简 介：翁卫军 （ ９４一），男，福建建 阳人 ， １６ 高级 工程 师，主要研 究 方向 ： 梁工程 ． — ｉ ４ ２０ ７＠ｑ ． ｍ 桥 Ｅｍａｌ １０ １０ ｑ ｏ ： ｔ

公路桥梁防船撞工程技术指南公路桥梁是交通运输的重要组成部分，也是城市建设的重要标志之一、然而，由于水运交通的快速发展，桥梁防船撞工程技术成为了一项必不可少的工作。

本文将介绍公路桥梁防船撞工程技术的指南，包括设计原则、常见技术措施以及施工要点。

设计原则：1.考虑桥梁使用环境和流量情况，选择合适的桥梁防撞技术措施。

不同地区的水流情况和船舶通航状况不同，需要根据实际情况进行选择。

2.考虑桥梁结构的强度和稳定性，确保桥梁能够承受船舶的冲击力。

桥梁结构应按照相应的设计标准进行计算和设计。

3.考虑桥梁的造价和施工难度，选择适合的技术方案。

在考虑技术可行性的同时，也要考虑到经济效益和施工条件。

常见技术措施：1.建立导航标志系统。

通过设置导航标志来引导船只安全、顺畅地通过桥梁。

导航标志系统应包括标志灯、标志牌和标志柱等设施。

2.安装船舶碰撞阻抗装置。

在桥墩和桥墩之间、桥墩和桥面之间等位置，设置阻止船舶撞击的装置，如护舷梁、护栏和防撞墩等。

3.采用柔性结构材料。

在桥梁的撞击部位使用柔性材料，如橡胶护舷、塑料护栏等。

这些柔性材料可以减少船舶冲击力对桥梁的影响，并保护桥梁结构的完整性。

4.设置船闸和拦挡设施。

在桥梁附近的水域设置船闸和拦挡设施，限制船只的通行速度，确保桥梁的安全。

施工要点：1.在设计阶段，要充分考虑桩基的承载能力和抗撞能力。

确保桩基能够有效地承受船舶的撞击力。

2.在施工过程中，要合理安排施工顺序和施工方法。

根据桥梁的特点和施工条件，选择合适的施工方法，确保施工质量和安全。

3.在施工现场进行必要的安全警示，确保施工人员和周围环境的安全。

在施工过程中，要严格按照相关安全规定进行操作，并做好施工现场的防护措施。

4.在施工完成后，要进行必要的验收和检测工作。

确保桥梁的防船撞技术措施符合设计要求，并能够有效地保护桥梁的安全。

总之，公路桥梁防船撞工程技术是保障桥梁安全运行的重要措施之一、只有合理设计、有效施工和科学管理，才能保证桥梁的安全性和可靠性。

桥梁防撞预警系统雷达原理最近在研究桥梁防撞预警系统雷达原理，发现了一些很有趣的东西，今天就来和大家聊聊。

你们有没有注意过蝙蝠在夜里飞行呀？黑灯瞎火的，它们却能飞快地穿梭，还不会撞到东西。

这是为啥呢？其实啊，这就跟桥梁防撞预警系统的雷达原理有点相似呢。

蝙蝠是通过发出超声波，当超声波碰到障碍物就会反射回来，蝙蝠根据接收到反射波的时间和强度等信息，就能知道前面有没有障碍物，障碍物离自己有多远之类的。

桥梁防撞预警系统里的雷达工作起来也是类似的原理。

雷达装置会发射出电磁波，这个电磁波就像蝙蝠发出的超声波一样。

当这个电磁波碰到过往的船只或者其他靠近桥梁的物体时，就会反射回来。

说到这里，你可能会问，那雷达怎么知道反射回来的波就是它发射出去的呢？这就是个很关键的点啦。

就像我们在一个大大的聚会上，每个人都在说话，但是你能听出自己朋友的声音，是因为你熟悉他声音的特点嘛。

雷达发射的电磁波也是有特定频率和其他特征的，它就靠这些特征来识别反射波是不是自己发射出去的。

打个比方吧，雷达就像一个超级警察在桥上站岗，它不断地发射出一种特殊的无线电“信号光线”去探查周围环境。

一旦有船只之类的物体闯进了它的监测范围，好比这个物体就进入了警察的视线。

这个时候，反射回来的波就会被雷达接收。

然后雷达根据发射波和接收反射波的时间差来计算出物体离桥梁有多远，就像我们根据回声知道山谷有多远一样。

在实际应用中啊，比如说有大型的货船沿着河道行驶靠近桥梁的时候，桥梁防撞预警系统中的雷达就能及时发现，并且向桥梁管理人员和货船发出警报。

这样既可以保护桥梁避免被撞击受损失，也能保护船只的安全。

老实说，我一开始也不明白这些复杂的原理，什么电磁波的发射和接收，但是我就一直用把它类比成我们生活里熟悉的东西这种方法来学习。

不过呢，也有我还很困惑的地方，像是在复杂的电磁环境下，怎么更精确地识别那些反射波呢？这就像我们在很吵闹的环境里要准确听见某个人的声音一样难。

这也让我觉得这个原理背后还有很多值得深入研究的东西。

大桥独立墩柱防船撞方法计算分析何益勇【摘要】提出了一种采用独立墩柱作为大桥防船撞设施的设计方法．基于弹性地基梁法及“m法”假定，以平潭海峡大桥47号桥墩设防为例，在给定船舶撞击力的两种工况下，采用Midas Civil2006软件对独立防撞墩结构的抗撞能力进行了有限元模拟分析．计算分析结果表明：在给定工况下，钢管桩的最大压应力和最大拉应力均小于结构材料的屈服极限，独立防撞墩的强度均满足抗撞要求，即独立防撞墩可以选作为大型桥梁主桥桥墩和引桥桥墩防船撞设施．%This paper presents a design method using independent pier as the ship collision protection facilities. Taking NO.47 pier of Pingtan Strait Bridge as the case-study, and based on the method of elastically-based beam and the ＂m＂hypothesis, we use the Midas-civil-2006 to study responses of the crashworthy device under the preset condition. The simulation results show that under the given condition, both the maximum compressive stress and maximum tensile stress of the steel pipe pier are less than the yield limit of the steel. The strength of protection piers satisfies the related technical requirements, and the scheme of crashworthy piers can be applied to protect a bridge against vessel collision.【期刊名称】《宁波大学学报（理工版）》【年(卷),期】2012(025)003【总页数】4页(P101-104)【关键词】桥梁防护;船撞;数值分析;防撞设施【作者】何益勇【作者单位】福州市交通建设集团有限公司,福建福州350009【正文语种】中文【中图分类】U697随着交通建设的快速发展,跨江、跨海大型桥梁大量兴建,同时,随着船舶吨位、航速和船只密度的增加,船舶碰撞桥梁的机率越来越大,所造成的灾难性后果越来越严重. 一旦船桥相撞,严重时不但将造成船毁人亡、桥梁倒塌等重大事故,经济损失巨大; 还可能由于船体破损泄漏进一步引起灾难性环境污染,所以防止发生船撞桥灾难性事故的研究具有重要的应用价值[1-5].20世纪80年代初,国际上开始了对船撞桥以及相关防护方法和技术的研究,至 90年代,国际上根据船桥碰撞的动能或动量原理,提出了桥梁设计的新标准[6-7],为桥梁的抗船撞设计提供了指导. 21世纪以来,人们开始更关注采用动态有限元方法针对具体的桥梁防船撞问题进行数值模拟分析[8-11]. 数值模拟研究表明,船舶的尺寸、吨位、航速、形状、材料等物理性能以及桥墩的形貌和材料力学性能等都将对船撞力有明显的影响[8-9,12].经过三十余年的研究,研究者和设计师们发展了多种桥梁防船撞方法[4],以适应于不同桥型、水文地质条件桥梁防船撞的需求. 在桥墩前设置独立防撞墩可以有效保护大桥墩柱遭受船舶撞击,该防护方法由于不会影响航道上船只的通行,既适用于主桥桥墩的防护,也适用于长桥的水中引桥桥墩的防船撞设计. 笔者以平潭海峡大桥水中引桥桥墩的防船撞分析为例,采用数值计算的方法研究独立防撞墩的设计方法及其在船舶撞击下的受力和变形.独立固定防撞墩方案采用钢管桩基础加承台形式. 防撞墩承台主要作用是承受船只的直接撞击,通过自身破坏耗能,并减小传到桩基础的荷载.根据桥梁防船撞评估分析,在有必要设防的桥墩前方设置独立防撞墩,防撞墩中心距大桥中心线约100m. 独立墩防撞系统的布置如图1所示.防撞墩和承台为一体式,外形设计为圆柱形,既减小对水流的干扰,利于通航,又能使船舶撞击易于转向,减小船撞力,有效保护防撞墩及船舶.以平潭海峡大桥引桥防船撞设计设计为例,考虑引桥桥墩的设防标准为5000t、航速为6节的海轮和水文条件,独立防撞墩的承台直径取11m; 承台底面标高取为-2.0m; 防撞墩顶部标高应大于最高潮位,取6.5m. 防撞墩上部为空心结构,内部填充砂石料,在受到撞击时耗能. 内部设计十字形支撑,以加强墩壁抵抗撞击. 独立防撞墩的结构如图2所示. 防撞墩顶面为圆台形,设置 2.5%坡度便于排水. 中部设置警示灯. 在防撞墩上部空心结构外围迎船方向,250°范围内设置3层DA-300H橡胶护舷,使船只撞击墩壁时有所缓冲. 基础采用7根直径为1.5m的钢管桩,其壁厚为20mm,由于钢管桩上部15m以内受力较大,则采用Q345钢材,钢管桩下部采用Q235钢材. 钢管桩的倾斜角度均为20°,但各桩倾斜方向不同. 桩尖高程与对应桥墩基础一致,直至基岩顶面. 钢管填芯混凝土 C35,最上段设置钢筋笼,其长度均为30m.下面以 47#桥墩防撞墩为例开展计算分析. 承台封底底面高程-2.0m,河床高程-15m,桩尖高程-70m. 相应地质情况按照 47#桥墩进行考虑(表1). 采用Midas Civil 2006软件进行计算. 群桩计算采用杆系模型. 桩采用梁单元,桩周围的土用等效弹性支撑模拟,计算模型如图3所示. 计算采用弹性地基梁法,地基系数采用“m 法”假设. 认为桩在承台处固结,不计嵌入承台的部分,计入承台和墩身重量. 船撞荷载按照《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60- 2004)第4.4.2条给出的撞击力计算,即5000吨级海轮,对桥墩施加的横桥向撞击力为25400kN,假定该撞击力作用于高程 6.00m的承台位置. 并验算 40000kN静力荷载作用于承台下部±0.00m位置的工况.下面对两种工况进行计算分析. 计算工况一为规范荷载,即 5 000吨级海轮产生的静力荷载25400kN作用于高程6.00m位置. 计算工况二为40000kN静力荷载作用于承台下部±0.00m位置.工况一的计算结果如图 4～图 7所示,工况二的计算结果如图8～图11所示,并包括每根桩的轴力、剪力、弯矩以及截面最大应力分布.从图4～图7中可以看出,在工况一中:管壁最大压应力为277MPa,出现在中间桩与承台的交接部; 最大拉应力为 210MPa,出现在受拉侧桩与承台的交接部.从图8～图11中可以看出,在工况二中:最大压应力为 263.8MPa,出现在中间桩与承台的交接部; 最大拉应力为 226MPa,出现在受拉侧桩与承台的交接部.通过上述有限元计算分析可以得到以下结论:在两种工况下钢管桩的最大压应力和最大拉应力均小于Q345钢的屈服极限,所采用的独立固定防撞墩的强度均满足承载力要求,即所设计的独立固定防撞墩方案可以满足给定工况的防撞要求,可以用作一个平潭海峡大桥引桥的防船撞方案.由于独立防撞墩不影响航道上船舶的航行,并且结构简单,容易保养,可以选作为水文条件复杂的大型桥梁主桥桥墩和引桥桥墩防船撞设施.但在该设施的设计中,不仅需考虑独立防撞墩的强度满足桥梁的防船撞等级要求,而且要考虑独立防撞墩的柔性设计,即防撞墩承台应当具有较强的柔性,以降低船舶受到的撞击力,尽量减轻在船桥相撞事故中船舶受到的损伤.【相关文献】[1] Larry D,Olson P E. Dynamic bridge substructure evaluation and monitoring[R].Report No. FHWA-RD-03-089,U.S. Federal Highway Administration,2005.[2] IABSE. Ship collision with bridges and offshore structures,preliminary report[R].IABSE Colloquium,Denmark:Copenhagen,1983.[3] Jones N. Structural aspects of ship collisions[M]//Jones N,Wierzbicki T. StructuralCrashworthiness. London and Boston:Butterworths Publishers,1983:308-337.[4] 陈国虞,王礼立. 船撞桥及其防御[M].北京:铁道工业出版社,2006.[5] 翁卫军. 大型桥梁防船撞方法及应用研究[J].宁波大学学报:理工版,2011,24(4):106-111.[6] AASHTO. Guide specifications and commentary for vessel collision design of highway bridges[M].Washington D C:American Association of State Highway and Transportation Official,1991.[7] Larsen O D. Ship collision with bridges[M].Switchland,Zurich:IABSE-AIPC-IVBH,1993.[8] Pedersen P T,Valsgård S,Olsen D,et al. Ship impacts:Bo w collisions[J].International Journal of Impact Engineering,1993,13:163-187.[9] Consolazio G R,Cowan D R. Nonlinear analysis of barge crush behavior and its relationship to impact resistant bridge design[J].Computers & Structures,2003,81:547-557.[10] 王礼立,张忠伟,黄德进,等.船撞桥的钢丝绳圈柔性防撞装置的冲击动力学分析[M]//洪友士. 应用力学进展——祝贺郑哲敏先生八十华诞,北京:科学出版社,2004:172-180.[11] Wang Lili,Yang Liming,Huang Dejin,et al. An impact dynamics analysis on a new crashworthy device against ship-bridge collision[J].International Journal of Impact Engineering,2008,35:895-904.[12] 杨峰,杨黎明. 六边形结构桥墩柔性防撞装置等效弹性系数研究[J].宁波大学学报:理工版,2011,24(2):89-93.[13] JTG D60-2004. 公路桥涵设计通用规范[S].。

桥墩防撞设施本文关键词：桥墩防撞设施桥台顶帽墩身桥墩是支承桥跨结构并将恒载和车辆活载传至地基的亚筑物、桥台设在桥梁两侧，桥墩则在两桥台之间。

桥墩的作用是支承桥跨结构: 而桥台支撑起支承桥跨结构的作用外，还要与路堤衔接并防止路堤滑场。

所以桥墩是一个非常重要的结构构件。

桥墩一般在高架桥或者水中都有，如下图所示。

一、当桥梁在水中且有船只通行的桥墩防撞设施要求这种结构要求具有足够的抗船撞能力，这时桥梁防撞设备可所以局部的，此时能够规划一个桥梁防撞系统以避免桥梁局部损坏，此种情况下，桥梁防撞规划能够按两个思路规划：一是只保护桥，防护系统的抗力大于舱的压碎力，船首将被压碎而冲击能将基本上为舱所吸收，如我国广东省洛买桥的围堰桥梁防撞设备；另一种规划思路是在保护桥的同时，尽可能地减小船只的损坏，如在我国黄石长江大桥所使用的漂浮式桥梁防撞设备。

1.桥墩防撞设施材料桥墩防撞设施可以是橡胶产品、钢构件、复合材料。

冲击能量经过橡胶、钢构件或复合材料的压缩、曲折、剪切变形或者三种变形的结合被吸收掉。

2.桥梁防撞的目的主要目的是避免桥梁因船只碰击力超越桥墩的规划承受能力，保护桥梁结构安全。

工程上经过选用不同方式的桥梁防撞设备，阻止船只碰击力传到桥墩（或桥梁），或者经过缓冲消能防撞设备，延长船只的碰击时刻，减小船只碰击力，从而最终保护桥梁安全。

3.桥梁防撞设备设计要求需要根据桥墩的本身抗撞能力、桥墩的位置、桥墩的外形、水流的速度、水位改变情况、通航船只的类型、磕碰速度等因素进行。

桥梁防撞设备一般应满足如下要求：（1）对船只磕碰的碰击能量进行消能缓冲，使船只不直接碰击桥墩，或使船只磕碰力控制在安全范围内，经过设备的消能，尽量削减船只和桥墩的损害；（2）防撞设备不能影响航道的通航，占用航道范围尽量少；（3）经过合理的结构方式、各种缓冲资料的布置，尽量减小通航船只的损害；（4）防撞设备制作、装置、保护和修理经济性较好；（5）防撞设备具有很好的可靠性和安全性。

ｐ ｉ ｃ ｌ ｆｆ ｉｅｅｅ ｎ ｅｈ ｄ ｆｒ ｓ ａｉｌｂ ａ ｓｒ ｃ ｕ ｅ ｒ ｉ ｔ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ．Ｔｈ ｍｍｅ ｃａ ａ ｋ ｇ ＮＳ ｔ ｒ ｉ ｅ ｏ ｉ ｔ ｌｍｅ ｔｍ ｔ ｏ ｏ ｐ ｔａ ｅ ｍ ｔｕ ｔ ｒ ｓａ ｅ ｆ ｓ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｎ ｐｓ ｎ ｒ ｅｃ ｏ ｒ ｉｌｐ ｃ ａ ｅ Ａ ＹＳ ｉ ｕ ｉ ｓ — ｌ ｅ ｒｅ ｔ ｂ ｉ ｉｇ ｔ ｒ ｅｄ ｍｅ ｓｏ ａ ｉ ｔ ｌｍｅ ｔｍｏ ｅ ｆ ｔ ｅ ａ ｔｃ ｌ ｓ ｎ ｓ ｅ ．Ｆ ｒ ｈ ｒ ｒ ，ｔ ｅ ａ ａ ｙ ｉ ｌｐ ｏ ｅ ｉ ｄ ｆ ａ ｌ ｈ ｎ ｈ ｅ ｉ ｎ ｉｎ ｌｆ ｅ ｅｅ ｎ ｄ ｌ ｈ ｎ — ｏｌ ｉ ￣ｔ ｍ ｚ ｏ ｓ ｓ ｉ ｎ ｏ ｉｏ ｕ ｔ ｅｍｏ ｅ ｈ ｎ ｌｔｃ ｒ ｃ — ａ ｄ ｒ ｆｄ ｎ ｍｉ ｈ ｒ ｃｅ ｉｔ ｓ ｉ ｉ ｕ ｔａ ｅ ．Ｆｉａｌ ，ｔ ｅｄ ｎ ｍｉ ｐ ｏ ｅ ｔ ｆ ｎ ｉ ｏ ｌ ｉ ｎ ｓ ｔｍ ｆｂ ｉｇ ｒ ｕ ｒ ａ ｙ ｕ ｅｏ ｙ ａ ｃｃ ａ ａ ｔ ｒｓｉ ｌ ｓｒ ｔ ｄ ｃ ｓｌ ｎｌ ｙ ｈ ｙ ａ ｃ ｒ ｐ ｒｉ ｏ ｔ— ｌｓｏ ￣ ｅ ｏ ｒ ｅａ ｅｎ ｍｅ ｉ ｌ ｓ ｅ ａ ｃ ｉ ｄ ｃｌ ｅ ａ ｎ ｄ ｗｉｈ ｃ ｒｅ ｐ ｎ ｉ ｇ ｄｓ ｕ ｓｏ ｎ ｎ ｔ ｒ Ｉ ｒ ｑ ｅ ｃ ｎ ｄ ｈ ｐ ． ｘ ｍｉ ｅ ｔ ｏ ｒ ｏ ｄ ｎ ｉ ｓｉｎ ｏ ａ ｕ ａ ｅ ｕ ｎ ｉ ａ ｄ ｍｏ ｅ ｓ ａ ｅ ｓ ｃ ｆ ｓ ｅ ｓ
运事业 的快速 发 展 ， 船撞 桥 事 故 防 止 的重 要 性 逐 渐 地 凸显 出来 。桥 梁船撞 就 成 为亟待 桥 梁设计 工程 师 和研究人 员深 入 研究 并 加 以解 决 的 问题 。 近年来 ，

桥梁安全预警监测系统解决方案Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】桥梁安全预警监测系统解决方案2012年12月目录1.项目概述1.1.项目背景我国地形复杂，河流密布，如将天然河流连接起来总长度达到43万公里，特别在长江三角洲区域，河网密度接近2公里/平方公里，桥梁成为构成交通的重要部分，与国民经济建设和人民生活密切相关，因此保证桥梁的安全至关重要。

分析来看，桥梁的损坏不外两种原因：一、内因。

桥梁由于施工质量欠佳或长期连续运行，时常会发生病变，其中桥梁底面裂缝的发生与发育是桥梁出现健康问题的重要特征之一，及时捕捉裂缝信息并报警，可以及时采取相应补救措施，避免桥梁健康继续恶化，甚至垮塌，以保护人民生命财产安全。

二、外因。

近年来，随着国内国民经济的高速增长，内河航运事业发展迅速，内河航运交通越发繁忙，以致水上桥梁被撞事件频发为达到及时安全预警预报，减少桥梁垮塌事故的发生，对桥梁进行实时安全健康监测十分必要。

1.2.项目目标桥梁的实时安全健康监测主要集中在两个方面：桥梁底面裂缝和船只撞击。

对于桥梁底面裂缝监测，目前主要检测方法为人工利用高倍望远镜在桥下观察，该方法可靠性差，难以进行长期观察。

近年虽有利用视频采集技术来监测桥梁底面裂缝情况的方案，在桥底适当位置安装视频采集设备，对桥底进行视频扫描，以观察桥底裂缝情况。

但这种方法中视频采集设备的位置固定，距离所观察桥底表面位置距离较远，导致采集到的视频数据不理想，对裂缝分析和判断意义不大。

对于船只撞击问题，出现了在桥梁上安装反光型交通标志防止撞桥事故发生的技术方案，但由于反光型交通标志是被动型发光体，发光强度受船只光源照射距离、照射角度和浓雾天气等多种因素的影响，往往要距离桥梁很近时船只驾驶者才能看清桥梁通航结构，如果此时船只航向错误或者桥梁航道空间不允许船只通行，而航行速度又较快的情况下，船只驾驶者很难调整船只的航向或停止航行，撞桥事故难以避免。

东海大桥主通航孔桥墩万吨级防撞体设计与试验黄融邓青儿颜爱华摘要：东海大桥主航道桥需考虑10000t级船舶撞击力，主墩处设置了防撞体，本文介绍了防撞体的设计思路及相应的试验。

在主墩横桥向设置了固定式防撞体，采用钢管桩群桩基础；并模拟防撞体与船泊的刚度，进行了船舶撞击物模试验，明确了撞击力设计标准，并对防撞体外形的设计提供了依据，提出了将防撞体与主墩有机地结合起来共同抵抗船撞力的设计构思。

在主墩顺桥向设置了悬挂式防撞体，采用空间钢结构，并进行了数模、物模试验，以明确防撞体对主墩破浪力的影响，验证方案的可行性，并指导钢结构防撞体的设计。

关键词：主通航孔桥墩、万吨级防撞体、设计、试验1. 概述东海大桥主通航孔采用主跨420m、双塔单索面、主梁5跨连续布置的斜拉桥方案，跨径布置为（73＋132＋420＋132＋73）＝830m。

斜拉桥的总体布置见图1。

斜拉桥共有6个桥墩，主墩、辅助墩、边墩各2个。

主墩与辅助墩采用直径2.5m钻孔灌注桩基础，边墩为斜拉桥与两侧70m跨连续梁的交界墩，采用直径1.5m钢管桩基础。

斜拉桥处平均水深约12.0m，水流速度2~3m/s，100年一遇1％概率水平的波浪高度约6.5m，平均高潮位＋1.86m，平均低潮位－1.34m。

泥面下淤泥质砂、粘土层厚达约25m，地质条件较差。

根据交通部有关本桥的通航净空尺度和技术要求的批复，东海大桥设置一处主通航孔，拟通过5000t级船泊，并留有余地，考虑通过10000t级船泊的可能性。

另外，根据交通部的级2.防撞方案的选定我国尚未建立系统的桥墩防撞设计规范，东海大桥更是我国首次实施的真正意义上的超长跨海大桥，海洋环境下的桥墩防撞设计在国内应属首次。

在本桥的前期设计阶段，曾进行过桥墩防撞的理论研究，首先要解决船撞力的问题；在比较国外几种规范后，拟定在采取缓冲措施后主墩横桥向最大船撞力为5000t，顺桥向为2500t；建议主通航孔桥墩防撞考虑固定式结构物的方案。

桥梁防碰撞主动预警系统产品介绍近年来，随着交通基础设施建设的日益加快，跨越通航水域的桥梁不断增多，船舶碰撞跨河桥梁的风险日趋加大，闷桥事故造成了人民生命财产损失和一定的社会影响。

为坚决遏制和有效防范船舶碰撞跨河桥梁事故的再次发生，保障船舶航行安全和跨河桥梁运行安全，2018 年，江苏省已开展过防范船舶碰撞桥梁专项整治活动，专项整治主要包括桥梁助导航和安全标志整改及桥梁防碰撞设施整改两大部分内容。

2020 年 4 月，国务院安委会印发了《全国安全生产专项整治三年行动计划》，明确了 2 个专题实施方案、9 个专项整治实施方案，明确了船舶碰撞桥梁隐患整治。

此外，交通运输部办公厅、国家铁路局综合司、国铁集团办公厅决定开展船舶碰撞桥梁隐患治理专项整治行动，并印发《交通运输部办公厅国家铁路局综合司国铁集团办公厅关于印发船舶碰撞桥梁隐患治理三年行动实施方案的通知》（交办水〔2020〕69 号）要求组织船舶碰撞桥梁隐患治理排查及整治方案。

《数字化城市管理信息系统》 GB/T 30428《城乡社区网格化服务管理规范》 GB/T 34300-2017《水运工程设计通则》 JTS 141-2011《内河通航水域桥梁警示标志》 JT376-1998《航道工程设计规范》 JTS181-2016《面向智慧城市的物联网技术应用指南》 GB/T 36620-2018《公路桥梁防船撞装置通用技术条件》 JT/T 1414-2022《信息技术设备安全 》 GB 4943《信息安全技术智慧城市安全体系框架》 GB/T 37971-2019《安全防范报警设备安全要求和试验方法》 GB16796-2009 《数据中心设计规范》 GB50174-2017 《内河交通安全标志》 GB13851 根据国家发改委、交通运输部《长江三角洲地区交通运输更高质量一体化发展规划》，省干线航道为长江三角洲高等级航道网的重要组成部分，航道跨河桥梁净高控制标准尚未与沪苏浙标准相统一。

城市桥梁隧道防灾与安全监测系统建设技术导则浙江省住房与城乡建设厅2020年09月前言为贯彻落实《中共浙江省委办公厅浙江省人民政府办公厅关于深入推进城市安全发展的实施意见》，根据浙江省安全生产委员会印发的《浙江省第二轮安全生产综合治理三年行动组织领导框架图和工作任务责任分工及进度控制表》（浙安委〔2020〕11号）安排，加强城市桥梁隧道防灾与安全运行，浙江省住房和城乡建设厅组织编制了《浙江省城市桥梁隧道防灾与安全监测系统建设技术导则》（以下简称“《导则》”），供全省参照执行。

《导则》结合浙江省实际，总结和借鉴了国内外相关标准的基础上，提出了桥梁隧道防灾及安全监测系统构建、实施和应用管理要求。

《导则》共包括5章和1个附录，内容包括：总则，系统建设目标，监测系统构建，监测系统实施，系统应用与管理。

本导则由浙江省住房和城乡建设厅负责管理，宁波市市政设施中心负责具体技术内容的解释。

执行过程中，请各单位将发现的问题和意见及时反馈至宁波市市政设施中心以便进一步修改和完善。

联系地址：宁波市鄞州区福明街道东部新城和济街68号17楼，邮编：315010，电子邮件：3389318716@。

主编单位：宁波市市政设施中心、浙江省长三角城市基础设施科学研究院参编单位：同济大学、浙大城市学院、杭州市市政设施管理中心、温州市市政管理处、宁波工程学院、绍兴市市政和园林绿化管理服务中心、嘉兴市园林市政管理服务中心、兰溪市市政工程管理处、浙江建设职业技术学院、中城建勘（浙江）检测科技有限公司、宁波朗达工程科技有限公司主要编写人员：何天涛、陈斌、邓水源、金林杰、杜向科、夏烨、陈立平、胡余勇、钱丰、叶成伟、杨阳、张一林、张正权、潘少华、沈飞峰、范洪强、徐永宁、毛红涛、柴荣亮、周婕、金明辉、张燕飞主要审查人员：孙利民、汪克来、张列学、田浩、倪宏伟目录1. 总则 (1)2. 系统建设目标 (2)2.1. 一般规定 (2)2.2. 平台分类 (2)2.3. 监测对象与内容 (3)2.4. 系统建设工作 (3)3. 监测系统构建 (5)3.1. 一般规定 (5)3.2. 监测系统构成 (6)3.3. 桥梁监测内容及测点布置 (7)3.4. 隧道监测内容与测点布置 (7)3.5. 防灾专项监测系统 (8)4. 监测系统实施 (10)4.1. 一般规定 (10)4.2. 软硬件实施 (10)4.3. 组织与管理 (11)4.4. 系统验收 (13)5. 系统应用与管理 (15)5.1. 一般规定 (15)5.2. 安全评估及预警 (15)5.3. 安全评估报告 (16)5.4. 系统管理 (17)5.5. 系统检测与维护 (18)1.总则1.0.1为指导和规范城市桥梁隧道防灾及安全监测系统的设计、实施、应用及管理，提高系统的技术水平，确保系统长期稳定工作，充分发挥系统作用，特制定本指导性技术文件。

象山港大桥桥墩抗船撞柔性防护技术及实船撞击试验 宁波工程学院 吕忠达主要内容一．引言二．桥梁抗船撞柔性防撞装置 三．数值计算四．实船撞击柔性防撞装置试验 五．象山港大桥柔性防撞装置 六．结论一、引言随着江河湖海桥梁的大量兴建和船舶吨 位航速数量的不断增加，船舶碰撞桥梁的概 率越来越大。

船桥相撞事故给社会和经济重大灾难。

船毁人亡，桥梁倒塌，环境污染。

2007-05-15，广东九江大桥引桥被运砂船撞塌， 死9人桥面被撞垮塌4孔，约200米。

2008-03-27，“勤丰128”货轮走错航道，撞上在建 的金塘大桥引桥。

2007年11月7日,美国旧 金山海湾大桥（SanFrancisco-Oakland Bay Bridge） 受“釜山号”碰擦。

船体：64米长、4米宽裂缝 200吨燃油泄漏，污染旧金山湾2013-05-12，“鑫川8号”2万吨级海轮装载1万多吨 石灰石，撞南京长江大桥6号墩。

沉没!呼唤，桥梁需要有效、可靠的防船撞设施， 以保护人、桥梁、船舶和环境的安全。

象山港公路大桥主桥为主跨688米的双塔双索面钢箱梁斜拉桥， 主通航孔通航的典型代表船舶为5万吨级的散货船， 通航航速近8节，通航等级高。

大桥地处象山湾，是我国重要的海产品基地。

象 山港是半封闭狭长形海湾，港域与外海的水体交换周 期长（约3个月），自净能力较差，生态环境脆弱。

保护海洋环境更显重要。

象山港公路大桥主桥墩、辅助墩和过渡墩的横向 撞击设计载荷：桥墩及墩号 设计横向 承载(MN) 通航船舶 船型（吨） 航速（m/s）主墩（＃65，＃66） 98 50000 4 辅助墩（＃64，＃67） 32 50000 2 过渡墩（＃63，＃68） 22 3000 4对于航速为4m/s 载重量5万吨的货船，则通过有 限元模拟分析，船撞力时程曲线如图所示。

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6255075100125150F o r c e (M N ) Time (S)船撞力峰值约达到1.3万吨，主桥墩的设计抗撞力为 1万吨，所以，为保证大桥安全，有必要设置防撞设 施。