高 荣 雄

(1. 华中科技大学 土木工程与力学学院，湖北 武汉，430074；2. 华中科技大学 控制结构湖北省重点实验室，湖北 武汉，430074)



基于非线性有限元的桥梁船撞分析与撞击力研究

高 荣 雄1,2

(1. 华中科技大学 土木工程与力学学院，湖北 武汉，430074；2. 华中科技大学 控制结构湖北省重点实验室，湖北 武汉，430074)

桥梁船撞通常造成很大的风险，其撞击过程是一个复杂瞬态动力过程，现行规范将这种冲击作用以等效静态力的形式施加到桥梁结构上，计算撞击效应。基于一座内河航道上施工中的桥梁受到船只撞击，计入几何和材料非线性，分析其撞击力和撞击损伤效应。并对比研究不同初速度下的数值分析结果、不同规范的等效静力及其与撞击速度的关系，探讨桥梁船撞作用力。在此基础上，讨论了内河航道船舶等效撞击力，在现有规范下，建议了桥梁设计撞击力的参照公式。

桥梁工程；桥梁船撞；撞击力；等效静力

在世界范围内，平均每年都有桥梁因船舶撞击而造成严重损坏甚至倒塌的事故发生[1]。1980年美国旧阳光大道桥(Sunshine Skyway Bridge)被船撞击倒塌[2]，造成35人死亡；1983年，俄罗斯伏尔加河铁路桥(Volga River Railroad Bridge )受轮船撞击倒塌造成176人死亡[3]；国内佛山九江大桥2007年被撞导致9人死亡。除了这些严重的桥梁撞击事故外，处于通航河道中的桥梁，船撞桥事件时有发生，如武汉长江大桥建成至今，受到船舶撞击多达70余次。频繁的船撞桥和大量跨江、跨河及跨海桥梁兴建，都使得船桥撞击和防治措施等相关领域亟待深入研究。……