自浮式鋼覆復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施簡(jiǎn)介

自浮式鋼覆復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施是由纖維增強(qiáng)鋼覆復(fù)合材料外殼、內(nèi)部消能格構(gòu)腹板+消能鋼板伪您、內(nèi)填耗能閉孔吸能材料及組件連接機(jī)構(gòu)诈猎、內(nèi)側(cè)阻尼元件組成。

殼體為鋼+復(fù)合材料殼體订菇，較復(fù)合材料殼體來(lái)說(shuō)增加了更大的剛性消忘，外覆復(fù)合材料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哈误。

復(fù)合材料格構(gòu)腹板及耗能鋼板酣难，增強(qiáng)了防撞設(shè)施的防撞能力，復(fù)合材料又具有各向異性的特點(diǎn)黑滴，能夠最大效能發(fā)揮變形吸能的作用憨募，具有更強(qiáng)的緩沖吸能的能力，撞擊變形時(shí)袁辈，將撞擊動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能菜谣，最終減少撞擊力。

高性能閉孔吸能材料晚缩，為閉孔結(jié)構(gòu)尾膊，在撞擊時(shí)通過(guò)擠壓、壓饋延長(zhǎng)撞擊時(shí)間吸收撞擊動(dòng)能荞彼，起到耗能作用冈敛。

自浮式鋼覆復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施可以采用卯榫結(jié)構(gòu)連接待笑，或采用承插螺栓連接，增強(qiáng)連接結(jié)構(gòu)強(qiáng)度抓谴，并保障連接尺寸精度暮蹂，又便于安裝、更換押恢。

內(nèi)側(cè)阻尼元件在使用過(guò)程中起到防止因水流鼻发、波浪造成的自浮式復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施直接與橋墩或承臺(tái)磕碰的作用，防止長(zhǎng)期磕碰對(duì)復(fù)合材料殼體或橋墩造成的疲勞穿侵；阻尼元件貼面板為PE耐磨板辑奔，能夠緩解長(zhǎng)期疲勞，并在撞擊第一時(shí)間降低磕碰損傷并將力量傳遞至橡膠制阻尼元件進(jìn)行一級(jí)吸能撰征，對(duì)于小撞僅靠阻尼元件即可化解哲琼。

自浮式鋼覆復(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度正面撞擊仔蟀，如下圖所示枚林。作為參考，采用同角度撞擊剛性墻作為撞擊裸墩的工況墓运，如下圖所示。

裸墩裝機(jī)效果如下圖所示栗哥，船頭出現(xiàn)明顯變形鞍歌，通過(guò)船頭位置結(jié)構(gòu)變形吸收船舶動(dòng)能，迫使船舶停止運(yùn)動(dòng)跪腹。

設(shè)防撞擊效果如下圖所示褂删，防撞設(shè)施發(fā)生部分變形，替船舶分擔(dān)了動(dòng)能的耗散冲茸。

撞擊力對(duì)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屯阀，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(shì)可以看出轴术，設(shè)置防撞設(shè)施后难衰，能夠明顯降低船舶撞擊力，延長(zhǎng)撞擊時(shí)間逗栽，達(dá)到保護(hù)橋墩的目的盖袭。

自浮式鋼覆復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施特點(diǎn)

1、柔性材料彼宠、撞擊力吸能好

自浮式鋼覆復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施屬于柔性材料+鋼制作鳄虱，內(nèi)部填充高性能閉孔吸能材料，與自浮式復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施相比凭峡，增大了剛性拙已，能夠更大的消減船撞力决记，有效的保護(hù)人、橋安全枯誓，同事谆胰，還能夠最大限度的降低船舶的損傷。

2贮殊、耐腐蝕环胸、耐久性、耐撞性夫咏、耐疲勞性能優(yōu)異

與純鋼制橋梁防撞設(shè)施相比进裹，鋼+復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施耐腐蝕、耐久性好勿见，使用過(guò)程不需要維護(hù)锥萧；

結(jié)構(gòu)性能好，可承受小船多次撞擊资村；

復(fù)合材料抗疲勞能力強(qiáng)寄旋、彈性好，變形后可以恢復(fù)为猩。

3导而、重量輕，運(yùn)輸隔崎、安裝今艺、更換方便

鋼+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爵卒。

獨(dú)立單元重量輕虚缎、運(yùn)輸、吊裝費(fèi)用低钓株。

4实牡、受撞擊可改變船舶航向

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(shí)轴合，防撞裝置能夠撥開(kāi)船頭创坞，使之不再繼續(xù)沖擊橋墩，從而主動(dòng)降低船舶撞擊橋墩的能量受葛。

5摆霉、連接形式好拆裝、運(yùn)輸安裝方便快捷

自浮式鋼覆復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施由多個(gè)獨(dú)立的單元組成奔坟，可采用卯榫或插銷(xiāo)式連接方式携栋，可拆裝，運(yùn)輸和安裝便捷、高效船庐，各單元損壞后維修更換方便迁拂。

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

7、外觀美觀酣疏、醒目

自浮式鋼覆復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施外觀可制作成任何顏色或圖案涮巩，設(shè)置成醒目顏色或反光形式，提高橋墩安全性诬曙。

自浮式鋼覆復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施安裝示意圖 自浮式鋼覆復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施防撞機(jī)理

在自浮式鋼覆復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施保護(hù)系統(tǒng)中矩沥，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霹孙，設(shè)施截面外殼為彈性復(fù)合材料咪干，其內(nèi)部填充的耗能材料抗剪強(qiáng)度高，緩沖能力強(qiáng)辐赞。

由于鋼覆復(fù)合材料橋梁防撞系統(tǒng)具有自重輕部翘、緩沖性、彈性模量低等特點(diǎn)响委，因此可有效保護(hù)船舶不至于局部受損新思。

總結(jié)自浮式鋼覆復(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)：

彈性好赘风，長(zhǎng)纖維可有效分散撞擊荷載夹囚，同時(shí)保護(hù)橋梁與船舶；

纖維強(qiáng)度高贝次、質(zhì)量輕；

耐腐蝕彰导、穩(wěn)定性好蛔翅、免維護(hù)、免油漆涂裝位谋；

綠色環(huán)保材料山析；

重量輕、運(yùn)輸掏父、安裝羽嘉、更換方便；

內(nèi)部緊密填充耗能材料鹏亥，撞擊時(shí)耗能材料相互摩擦消耗能量反腺，以降低撞擊力；

小撞不壞，中撞好修聊浊，大撞好換薄好。

成功案例

衡水勝特科技有限公司為中朝圈河至元汀界河公路大橋安裝的1000噸級(jí)自浮式鋼覆復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施。

中朝邊境圈河至元汀界河公路大橋連接中國(guó)琿春圈河口岸和朝鮮羅先元汀口岸斩缘，是中國(guó)進(jìn)入朝鮮羅先經(jīng)貿(mào)區(qū)的主要通道唁底，該橋全長(zhǎng)549米，橋?qū)?3米泳隶，采用上下行分幅設(shè)計(jì)他幢，路線全長(zhǎng)959米為一級(jí)公路。

鑒于該橋冬季溜冰及日后通航能力大幅提升灭大，衡水勝特科技有限公司采用的1000噸級(jí)自浮式鋼覆復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施订咆。