钢-复合材料组合防撞装置在不同船舶撞击下的性能分析

【摘要】 为了解船-桥碰撞过程中组合防撞装置的防护能力ꎬ以东洲湘江大桥为背景ꎬ设计一种新型钢-复合材料组合防撞装置(由钢-复合材料迎撞面、复合材料分隔板、内部耗能填充材料和复合材料背撞面组成)ꎬ采用LS_DYNA软件建立船-防撞装置-桥梁三者有限元模型ꎬ分析带球艏船舶、驳船不同水位撞击下有无防撞装置的桥墩结构响应ꎮ结果表明:未设防撞装置时ꎬ2类船舶撞击下结构响应均较大ꎬ相较于带球艏船舶ꎬ驳船撞击力峰值较大(10号墩撞击力峰值为17.53MN)ꎻ与低水位、平均水位相比ꎬ高水位撞击下结构响应较大ꎮ设置防撞装置后ꎬ带球艏船舶撞击力峰值平均减小30%ꎬ驳船撞击力峰值降幅可达54.2%ꎬ其他结构响应也明显降低ꎮ该防撞装置降低了桥墩结构响应和船舶损伤ꎬ具有较好的防撞能力ꎮ