QBHY022020桥墩防船撞装置设计指南

QBHY022020桥墩防船撞装置设计指南

上海海洋钢结构研究所企业标准QB/HY02-2018 ———————————————————————————————————————

桥墩的船撞力运算及柔性防撞装置设计指南

2010-12-01公布 2010-12-01实施___________________________________________________________________________

上海海洋钢结构研究所公布

目录

1、前言

2、船撞桥墩的作用力

3、全桥防船撞设计

4、桥梁柔性防船撞装置的原理和差不多结构

5、桥梁柔性防船撞装置的设计步骤

6、船舶撞击桥墩数值运算

7、柔性耗能防撞圈参数及组合形式

8、浮体设计

9、桥梁柔性防船撞装置的其它附属设备

10、桥梁柔性防船撞装置的防腐设计及修理保养

11、参考文献

1．前言

1.1 指南编写讲明

1.1.1本指南作为企业标准，指导设计桥梁柔性防船撞装置之用。

1.1.2当本所被邀请对桥梁柔性防船撞装置设计进行评议或复核时，本指南作为要紧评议

依据之一。

1.1.3自本企业标准生效之日起，本所原有的：《桥墩的船撞力运算及柔性防撞装置设计指

南——征求意见稿》2002，《桥墩的船撞力运算及柔性耗能防撞装置设计指南2005》2006出版[4]，《桥梁的柔性防船撞装置设计指南》2018等3个文件被取代。

1.1.4本企业标准拟定2年修订一次，请各参考、使用人员将发觉的咨询题和意见及时反

映，以便吸取改进。

1.1.4 本指南要紧起草人：陈国虞，张澄，杨清晨，王礼立

1.2 符号和单位（表1）

1.3 术语定义和释义

1.3.1撞击船，指船对桥墩撞击发生时的实船，也可指进行设计和研究时假定的一艘典型船

舶。依照不同的防撞设施设计方法，典型船舶能够是上级文件中规定的，也能够是用统计方法得出，还能够是用其他方法论证出的。

1.3.2正撞力，船舶正面撞击桥墩的理论最大撞击力（一样设定为钢船撞上水泥墩）。在进行数值运算时为正撞工况撞击时程曲线的峰值。

1.3.3侧撞力，船舶侧面撞击桥墩的理论最大撞击力。侧面撞击有不同角度等多种情形，有各种情形下的侧撞力。在进行数值运算时为侧撞工况时程曲线的峰值。

1.3.4 两类桥梁防船撞装置, 间接结构防撞装置和直截了当结构防撞装置。利用天然岛礁或沙滩以及围堰、护桩等称为间接结构，使船舶及早搁浅或不能与墩接触，在船桥碰撞过程中桥是不受力的。对爱护桥是专门有效的，但通常不能爱护船。有些场合（例如桥墩处水专门深）不便于采纳间接结构，就要使用直截了当结构。即碰撞过程中该防撞装置与桥接触，船撞力通过防撞装置传到桥上。

1.4桥梁柔性防船撞装置的适用性

1.4.1柔性防船撞装置能够设于桥墩或间接式防撞结构的不处。设于桥墩不处的直截了当式柔性防撞结构，能大幅度地降低船撞力，使作用于桥墩的水平力小于桥墩能够承担的水平力。达到既爱护桥又爱护船，船的破旧和泄漏减少，也就爱护了环境。又因为它的结构体积较小，占用航道较少，不易引起堆积、冲刷、淤填、回流等现象，因而对环境阻碍较少。设于天然岛礁或围堰、护桩等间接式防撞结构不处的柔性防船撞装置由于大幅度地降低了船撞力, 因而达到爱护船也爱护环境的防护目标。

1.4.2本指南供新建桥梁和原有桥梁装设柔性耗能防撞装置时之用。本指南中关于船撞力的部分章节可供设计柔性耗能防撞装置以外的防船撞装置时参考。

1.4.3本指南适用于桥下有（或可能有）航船通过的桥梁。既适用于主桥桥墩的防船撞，也适用于引桥桥墩的防船撞。仅有竹木流筏、流冰或兼有竹木流筏、流冰的桥梁可参考使用。

1.4.4桥梁柔性防船撞装置从安装方式来讲有2种型式：浮动式和固定式。一样讲来潮差比较大或汛期水位变化比较大的多选用浮式。

1.4.5设计和谐。不论浮式或固定式，桥梁柔性防船撞装置作为港口中的水工结构，或是航道两侧浮动设施，均应与船检、港口、航道和航政等海事部门进行和谐。

1.4.6车辆通道防撞。本指南可供设计公路弯道和其他车辆通道防车辆撞击装置参考使用。

1.5 引用文件

下列文件中的条款通过本指南的引用而成为本指南的条款。由于柔性耗能防撞装置的

进展超出下列文件原适用范畴，本标准对下列文件亦应有补充和进展，这时与本指南不符合的部分，均不适用于本标准。鼓舞运用本指南的各方，研究是否可使用这些文件的最新版本或修改后的版本。

1）中华人民共和国交通部JTG, D60-2004公路桥涵设计通用规范。

2）中华人民共和国铁道部，TB10002.1-2005铁道桥涵设计差不多规范。

2. 船舶撞击桥墩的作用力

2.1船撞桥墩的力

桥梁装设防船撞装置的要紧目的之一确实是降低桥墩所受的船撞力，因此正确估算船撞力是十分必要的。本指南举荐对船舶撞击桥墩的作用力大小可用规范、体会公式法和动态有限元数值法两种方法进行运算。

我国有两个规范公式：公路规范（漂浮物公式）源于动量公式；铁路规范源于能量公式。在这两个规范中，选定代入公式的数据需要进行专门多工作。设计公路铁路两用桥梁时，必须同时符合这两个规范，因此本指南举荐的撞击力应取这两个规范分不运算得到的撞击力的较大者。在规范公式法得到初步估算值之后，建议采纳动态有限元数值运算对撞击力进行详细校核。

2.2 船舶撞击桥墩的方向和角度

假如桥墩正面（迎撞面）作成尖的（尖角形），船舶撞击桥墩正面尖部时，桥墩反力可拨开船头，该反力的强度随该尖角的减小而降低。

船舶撞击桥墩侧面时的力称为侧撞力，其大小视船与墩侧面的夹角而定，它随该夹角的减小而减小，而该夹角受航道的风和流等条件对失控船舶的阻碍而不同。

2.3 运算船撞力时的速度选择

船撞墩的速度应认真厘定，通常运算船撞力所选择的速度应是桥被撞时最可能显现的速度。选择方法是：先调查航行法规承诺的最大速度，再访咨询通过桥位诸航线的船长和驾驶员，了解该航线在各种水情时的实船航速，然后选取最可能显现的速度。

应分不运算水中各墩的撞击速度。利用桥位处航道横截面上流速分布图，给出该桥各墩位处的流速[6]，综合考虑船速、流速和偏航情形后给出撞击速度的向量值。