自浮式復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施簡介

自浮式復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施是安裝在橋梁橋墩四周隨著江面（河道海面）水位的高低依靠自身的浮力沿著橋墩軸線上下升降始終處于船舶撞擊高度的防撞設(shè)施

根據(jù)設(shè)防橋梁或承臺規(guī)格當(dāng)最高水位與最低水位相差較多且橋墩或承臺垂直方向尺寸相同或變化不大可使用自浮式橋梁防撞設(shè)施使其隨水位漲落而漂浮在水面始終處于迎撞面保護(hù)橋梁或承臺不直接遭受船舶撞擊

自浮式復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施是由復(fù)合材料外殼內(nèi)部消能格構(gòu)腹板內(nèi)填耗能閉孔吸能材料及組件連接機(jī)構(gòu)內(nèi)側(cè)阻尼元件組成

復(fù)合材料殼體有著很好的耐腐蝕和耐水流沖擊作用并且在復(fù)合材料外表層加入紫外線吸收劑和抗老化劑使其具有更好的耐候性

復(fù)合材料格構(gòu)腹板有著非常好的韌性與剛性能夠使內(nèi)部填充吸能材料形成一個封閉的艙室并作為吸能材料的骨架擴(kuò)大吸能作用

高性能閉孔吸能材料為閉孔結(jié)構(gòu)在撞擊時通過擠壓壓饋延長撞擊時間吸收撞擊動能起到耗能作用

自浮式復(fù)合材料防撞設(shè)施可以采用卯榫結(jié)構(gòu)連接或采用承插螺栓連接增強(qiáng)連接結(jié)構(gòu)強(qiáng)度并保障連接尺寸精度又便于安裝更換

自浮式復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施防撞效果

防撞設(shè)施撞擊仿真效果

本次計(jì)算采用最不利撞擊工況進(jìn)行分析撞擊角度0度正面撞擊如下圖所示作為參考采用同角度撞擊剛性墻作為撞擊裸墩的工況如下圖所示

裸墩裝機(jī)效果如下圖所示船頭出現(xiàn)明顯變形通過船頭位置結(jié)構(gòu)變形吸收船舶動能迫使船舶停止運(yùn)動

設(shè)防撞擊效果如下圖所示防撞設(shè)施發(fā)生部分變形替船舶分擔(dān)了動能的耗散

撞擊力對比如下圖所示:

曲線A為未設(shè)置橋梁防撞設(shè)施的橋墩所受的船舶撞擊力曲線B為設(shè)置了橋梁防撞設(shè)施后橋墩所受的撞擊力從圖中曲線趨勢可以看出設(shè)置橋梁防撞設(shè)施后能夠明顯降低船舶撞擊力延長撞擊時間達(dá)到保護(hù)橋墩的目的

自浮式復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施特點(diǎn)

1柔性材料撞擊力吸能好

自浮式復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施屬于柔性材料制作內(nèi)部填充高性能閉孔吸能材料可大幅消減船撞力有效的保護(hù)人橋安全同事還能夠最大限度的降低船舶的損傷

2耐腐蝕耐久性耐撞性耐疲勞性能優(yōu)異

與鋼制橋梁防撞設(shè)施相比復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施耐腐蝕耐久性好使用過程不需要維護(hù)

結(jié)構(gòu)性能好可承受小船多次撞擊

復(fù)合材料抗疲勞能力強(qiáng)彈性好變形后可以恢復(fù)

3重量輕運(yùn)輸安裝更換方便

復(fù)合材料殼體比重為鋼制殼體的1/4且高性能閉孔吸能材料比重更輕

獨(dú)立單元重量輕運(yùn)輸吊裝費(fèi)用低

4受撞擊可改變船舶航向

自浮式復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施為圓角結(jié)構(gòu)當(dāng)船舶與防撞設(shè)施碰撞時防撞裝置能夠撥開船頭使之不再繼續(xù)沖擊橋墩從而主動降低船舶撞擊橋墩的能量

5連接形式好拆裝運(yùn)輸安裝方便快捷

自浮式復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施由多個獨(dú)立的單元組成可采用卯榫或插銷式連接方式可拆裝運(yùn)輸和安裝便捷高效各單元損壞后維修更換方便

6可塑性強(qiáng)可根據(jù)具體橋墩形式結(jié)合通航情況設(shè)計(jì)出適用的橋梁防撞裝置

7外觀美觀醒目

自浮式復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施外觀可制作成任何顏色或圖案設(shè)置成醒目顏色或反光形式提高橋墩安全性

自浮式復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施安裝示意圖

自浮式復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施防撞機(jī)理

在自浮式復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施保護(hù)系統(tǒng)中當(dāng)船舶與防撞設(shè)施撞擊緊密接觸后防撞設(shè)施截面本身也能承受較大的撞擊力設(shè)施截面外殼為彈性復(fù)合材料其內(nèi)部填充的耗能材料抗剪強(qiáng)度高緩沖能力強(qiáng)

由于自浮式復(fù)合材料橋梁防撞系統(tǒng)具有自重輕緩沖性彈性模量低等特點(diǎn)因此可有效保護(hù)船舶不至于局部受損

總結(jié)自浮式復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施的受力機(jī)理主要有以下幾點(diǎn)

彈性好長纖維可有效分散撞擊荷載同時保護(hù)橋梁與船舶

纖維強(qiáng)度高質(zhì)量輕

耐腐蝕穩(wěn)定性好免維護(hù)免油漆涂裝

綠色環(huán)保材料

重量輕運(yùn)輸安裝更換方便

內(nèi)部緊密填充耗能材料撞擊時耗能材料相互摩擦消耗能量以降低撞擊力

小撞不壞中撞好修大撞好換

成功案例

衡水勝特科技有限公司為湖南湘江竹埠港大橋安裝了四套500噸級自浮式復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施

湖南竹埠港湘江特大橋（滬昆高速湘江特大橋）是湘潭至邵陽的高速公路上的一座特大橋位于湘潭市境內(nèi)橋長1178.5米

衡水勝特科技有限公司根據(jù)客戶的要求為湖南竹埠港湘江特大橋訂制安裝了四套自浮式復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施

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