王 硕,杨黎明

(宁波大学机械工程与力学学院,浙江 宁波 315211)

六边形桥墩柔性抗船撞装置抗弯刚度*

王 硕,杨黎明

(宁波大学机械工程与力学学院,浙江 宁波 315211)

针对中国自主研发的桥梁柔性抗船撞装置，构建该装置模型：由两个相似的六边形梁为内外钢围以及均布且垂直于六边形各边的防撞圈构成。分析该模型得到在冲击载荷作用下六边形梁的控制方程及相应的初边值条件。利用Laplace变换和数值Laplace逆变换对该方程进行求解，揭示六边形梁在冲击载荷作用下的动态响应。并进一步分析外钢围等效抗弯刚度对抗船撞装置动态响应的影响，发现外刚围结构在冲击载荷作用下存在临界等效抗弯刚度。当外钢围等效抗弯刚度达到该临界值后，该外钢围在冲击载荷作用下可以近似为刚性。

柔性抗船撞装置；冲击载荷；Laplace变换；等效抗弯刚度；动态响应

内河航运和海运航线日益繁忙，大型桥梁数量急剧增多，使得船撞桥事故不断增加，严重威胁交通运输的安全。因此，对于船撞桥碰撞理论及防护方法的研究受到广泛的关注[1-6]。在桥墩上加设防撞设施是一种典型的大桥防船撞措施。一旦发生船舶撞击桥墩事故，防撞设施能减小作用在桥墩上的撞击力从而保护桥梁[7]。近年来，许多桥梁开始加设防撞设施[8-11]。Wang Lili等[12]设计了一种新型柔性抗船撞装置。该柔性抗船撞装置采用了刚柔结合的防撞方式，大幅减小了撞击力，既能够保护桥梁也能够保护船舶。……