桥梁上部结构防船撞研究
交通运输部办公厅关于开展防范船舶碰撞桥梁调研的通知
交通运输部办公厅关于开展防范船舶碰撞桥梁调研的通知文章属性•【制定机关】交通运输部•【公布日期】2019.05.23•【文号】交办水函〔2019〕745号•【施行日期】2019.05.23•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】水运正文交通运输部办公厅关于开展防范船舶碰撞桥梁调研的通知交办水函〔2019〕745号各省、自治区、直辖市交通运输厅（局、委）：为防范和化解交通运输行业重大风险，保障跨航道桥梁和船舶航行安全，经部领导同意，现将开展防范船舶碰撞桥梁调研工作有关事项通知如下。
一、调研内容（一）桥区水域航道和通航管理情况。
跨航道桥梁桥区水域通航管理的规定、标准和防范措施；桥区通航安全监管情况；航道规划情况（含规划调整情况），航道现状等级、规划等级、整治计划等；航道及导助航设施维护和管理情况。
（二）桥梁基本情况。
跨越Ⅰ—Ⅶ级内河（含库区、湖区等）航道和沿海航道的各类桥梁建设、运营管理等情况；通航论证及审批情况；桥梁防撞能力及防撞设施现状。
（三）事故情况分析。
近5年来船舶碰撞桥梁的事故情况（附相关图片或视频）及原因分析，重点分析造成桥梁结构损伤、人员伤亡、沉船等重大事故的原因。
（四）工作建议。
就防范船舶碰撞跨航道桥梁安全风险提出工作建议，包括相关法规标准、航道管理和通航安全管理、桥梁防撞标准、设施维护等方面。
（五）相关材料。
进行过船舶碰撞桥梁试验研究的，请提供相关研究报告。
二、工作要求（一）请各省级交通运输主管部门组织对本省（区、市）跨航道的公路桥梁相关情况进行摸底，桥梁信息应与公路养护统计年报相衔接；提供航道管理、水上安全管理情况，跨航道铁路、市政桥梁及其他桥梁情况（长江干线航道除外）。
（二）请长江航务管理局提供长江干线航道管理、安全监管情况，以及跨航道铁路、市政桥梁和其他桥梁情况。
（三）各类桥梁均应填报《跨航道桥梁基本情况统计表》（可在部网站下载）。
（四）请各省级交通运输主管部门和长江航务管理局按照调研内容形成调研报告，于2019年7月15日前将调研报告和跨航道桥梁基本情况统计表等一并报部，电子版同时发送至电子邮箱**************.cn。
桥梁被动防船撞措施研究综述
桥梁被动防船撞措施研究综述摘要：文中针对桥梁被动防船撞装置的研究总结，主要介绍了梁被动防船撞装置的研究概况，对被动防撞设施进行了系统的分类和评述，分析了不同类型防撞装置的性能特点以及适用环境，提出了不同通航等级下，如何选择桥梁防撞装置的一些思路。
关键词：桥梁；船舶；防撞随着经济发展，我国各类大桥越来越多，因船舶撞击诱发的桥梁垮塌事故越来越多，故加强桥梁防撞保护具有重要意义。
近10余年来的统计资料表明，世界上发生的船桥碰撞重大事故已有100多起，造成严重生命财产损失。
碰撞事故不仅降低桥梁的使用寿命、安全性、抗震能力，甚至会造成桥毁人亡的重大惨剧。
本文从被动防撞的角度对桥梁防撞设施进行分类，并介绍了几种国内常用的被动防撞设施，分析其性能特点和适用条件，从而对如何选择合适的桥梁防撞装置提出一些思路和建议。
1桥梁被动防船撞设施由于主动防船撞装置无法完全避免船舶撞击的发生，故被动防撞系统在桥梁防撞领域有着不可替代的作用。
目前在国内使用得较多的防撞装置有护舷方式、防撞套箱和群桩式。
1.1防撞护舷橡胶护舷是世界上使用得比较多的一种护舷防撞方式。
我国各港口采用的护舷大部分为压缩型和橡胶浮筒。
但橡胶护舷存在着高温易老化的缺点，在安装上也存在诸多不便，如果采用预安装，容易造成安装不精准，如果在桥墩完成之后进行打孔安装，则容易损伤桥墩墩体。
随着新型材料的开发，力拓桥科开发出了纤维复合材料（KFR）护舷，通过“自适应”曲面的施工工艺，避免预埋件带来的安装不便以及橡胶容易高温老化的问题。
防撞护舷的优点是结构简单，维修费用低，作为直接抵御船舶撞击的防撞设施，在受到小吨位船舶撞击时防护效果不错。
但对于大吨位船舶的撞击却无法满足吸能要求，橡胶护舷不能抵御这种吨位船舶的撞击。
此外，当水位落差比较大的情况下，桥墩上需要安装的护舷就比较多，费用较高。
1.2消能防撞套箱消能防撞套箱是现在我国使用的最多的一种桥梁防撞装置，主要依靠套箱的刚性和柔性变形来吸收船舶撞击能量，因为套箱具有一定的刚度，从而延长了撞击时间，减小了传递到桥墩上的撞击力。
关于老桥防船撞的问题
１ 前 言
地 球 的 水 域 和 航 线是 人 类 千 万 年 来 ，逐 渐 形 成 的 ，但近 百年来 ，地球人 口膨胀 ，工业发 展 ，使 通过 原来航道 上的船越来 越多 、越来 越大 、越 来越快 。 例如水 网地 区的河 流 ，百年 古桥在 ２ ０ 年被 船撞 ０３ 断塌 下 ，见 图 ｌ 。于是 在航船 频 繁 的河 段 ，一 些桥 梁 就增 加 了防撞 设施 。 图２ 一 座 大运 河 的５ ０ 永 济 是 ０年
国瞳目豳
Ｃｏｎ ｔ ｕ ｉ ｃｈｎ ｃ ｓ ｒ ｃｔｏｎＴｅ ｉｓ
关于老桥 防船撞 的问题
陈 国虞
（ 上海海 洋钢结构研究所 ，上海 ２ １０ ０ ２４）
摘 要 ： 老桥 坍塌 ， 有 两个 主 要原 因， 一 是洪 水， 二 是是被 船 撞塌 。广 东 九江 大桥 被船 撞 塌， 是 我 国
航 运规 划部 门对桥位 附 近的重要 航线 ，有 时有 水
盯＝ ４ 由于这 个 桥位 通过 的大船 只 只有 散货 船 流路 线 图。从 图上可 以测 出桥 位处 的横流速度 。这时 ４ ０ｔ（ ７
一
种 ，所 以用载重 量乘一个 系数代 表质量 可计算 出能 要注 意 ，水 流路线 图在建桥墩后 会局部 改变 （ 如南 例
例。
老桥 则前 两种都 适用 的 。半 经验公 式 （ 或线 图 ） 国际上 曾发表 过多种 ，能将船 的质量和速 度作为变 量
同时代人 的公 式有 ５ ，我 国铁 路规 范 和公 路 规范 各 个 要 港 口的进 出航 道进 行 过 实 测 ，载 于 规 范编 制说 明 有一个 ，由于公路 规范公 式 中的撞击 时 间不 易确定 ， 中 ，范 围为２ ～ ２ ，最 大值 为 上海 港进 口航 道 ， 。 ０。 推荐建议先 采用铁路 规范公式 ：
船舶撞击桥梁研究及预防对策
题：D．安装方便，经济、可靠而耐用。
( 二) 防撞方案
1． 柔性 耗能防 撞装 置． 桥墩 防护设 施有 多种 。相对 刚性 防撞 装置 ，
选 择柔 性耗 能防 撞 装置 ，可 以降 低船 撞 力。 耗掉 大部 分 撞击 能而 不反 馈给
四、 结谱
图3柔性耗能防撞设计步骤
本文 只是初 步探讨 船舶撞 击桥粱 的原理， 以风险 分析研 究碰撞 概率， 提 出以 桥墩柔 性耗能 防撞装 置系统 为主的 安全防 撞系统 ，为在 桥梁工 程船桥 梁 碰撞 的安全 性设 计提供 决策依 据。而 船桥 碰撞概 率，撞 击动能 ，船 舶对桥 墩 或防撞系统 的撞击力。或防撞 系统的能量吸收等 方面有待进一步深 入研究。
轴线 位置的 均方 差。文 献[ 3] 利用VTs对南 京长江 大桥的 船舶通 航空 间分布 做 出了统计和 分析，结果表明， 船舶通过桥的空间 分布与Gaus s 分布基 本吻合。 可以用 Gauss分布 来模拟并 计算位于航 道上的船 撞桥概率。 如图l 和图 2。
船体 ，降低船 体的毁 损程度 又保护了 墩，且 又不需 每次维修 。 ( 1) 原理[ 4] ：桥墩的防撞装置要柔软，当船万一撞上桥墩时，防
撞 装置 稍为 后退 一点 ， 同时 给船 头一 个 侧向 力， 拨开 船 头， 是船 的动 能大 部 分保 留在 船上 ；透 视 防撞 装置 消耗 掉 一部 分能 量。 消 耗掉 的这 部分 能量 是不 对船 做功 的， 如果它 占的 比例 大，便 减轻 了对 船的 破坏． 物理 意义 ： 初撞时 反力小、 位移大、 耗能大、 反力做功 小。
施 且部 分桥 梁设 计 防撞 能力 低， 结构 内 部损 伤不 断累 积 ，以 致结 构功 能的
不断 退化。 其次 ，桥梁 下部水 流水流 过流 断面面 积缩小 ，水流 流速 变急， 不
船舶撞击桥梁事故的原因和防范措施
船舶撞击桥梁事故的原因和防范措施桥梁是建在河流或海洋中的建筑物，用来让人们和交通工具连接两个岸边。
然而，有时候船舶会不小心撞上桥梁，造成严重的损坏。
本文旨在探讨船舶撞击桥梁事故的原因、影响和防范措施，以便更好地了解这种事故的特征，并采取有效的预防措施。
1 引言船舶撞击桥梁是指船舶在航行过程中撞上了桥梁。
这种事故通常是由于船长或船员的疏忽导致的，例如未注意警示标志或未遵守海上交通规则。
此外，天气条件也可能会对船舶的航行产生影响，使得船只无法正常地操纵。
通常会导致桥梁的结构受损，并且可能造成人员伤亡或财产损失。
在这种情况下，船舶所有人通常会负责赔偿损失。
为了避免这种情况的发生，船长和船员必须认真遵守海上交通规则，并且在航行时保持警惕。
此外，桥梁建造者也应该采取适当的防护措施，以防止船舶撞击桥梁。
2 船舶撞击桥梁事故的原因船舶撞击桥梁事故的原因有很多。
其中最常见的原因是船长或船员的疏忽。
例如，船长可能没有注意到警示标志，或者没有遵守海上交通规则。
这些规则旨在保障船舶的安全，并确保航行的顺畅。
如果船长或船员忽略了这些规则，就可能会发生船舶撞击桥梁的事故。
此外，天气条件也可能会对船舶的航行产生影响。
例如，风力过大或海浪过高可能会使船只难以操纵。
在这种情况下，船舶可能会偏离航线，最终撞上桥梁。
另外，桥梁本身的缺陷或设计问题也可能导致船舶撞击桥梁的事故。
例如，桥梁的支撑结构不稳定，或者桥梁的高度不够，就可能导致船舶撞击桥梁的事故。
总的来说，船舶撞击桥梁事故可能由多种原因造成，包括船长或船员的疏忽、天气条件的影响和桥梁本身的缺陷或设计问题。
3 船舶撞击桥梁事故的影响船舶撞击桥梁事故的影响是非常严重的。
首先，桥梁的结构可能会受到严重的损伤。
如果桥梁的支撑结构受损，就可能导致桥梁不稳定，甚至坍塌。
这时候，就有可能造成人员伤亡或财产损失。
其次，船舶撞击桥梁事故也可能导致交通中断。
如果桥梁受到严重损伤，就可能导致道路中断，使得交通无法畅通。
大型桥梁防船撞方法及应用研究
远釜山”号货轮撞上美国旧金山大桥， 大桥虽未被 撞坏， 但船体受损， ２ ２ 万升的重油泄漏进 旧金山湾 区， 成为近 ２ 年来该地最严重的漏油事件． ０ 再如平 潭海峡大桥在大约 ２ 年的施工期间内， 发生了 ７ 次
船舶撞击事故， 等等． 因此， 为最大限度避免撞击，
级以上船舶达 ２ ０ ０ 多艘， 在大风浪气象期间， 大量 中小型船舶无法穿越 台湾海峡大风浪区， 均需通 过海潭海峡航行， 海峡航行密度就更大． 但在平潭 海峡大桥桥区附近 的航道较 为复杂， 如果驾驶 员 不慎而操作失误、 或船舶发生故障时， 都有可能发 生船舶撞击平潭海峡大桥引桥的事故． 因此， 为大桥装设桥梁防船撞设施是十分必 要的 ． 福建平潭海峡大桥的防船撞 系统主要包括
生 恒定拖 阻力 的设计 方 法．并将 提 出的桥 梁 防船撞 远 红 外热成像 预 警技 术 和 自适 应拦 截技 术 应
用 于正在 构建的 平 潭海峡 大桥 抗船 舶撞 击防护体 系． 关键词 ：桥 梁 防船撞 ； 警技 术；拦 截技 术 预
中图分 类号 ： ９ Ｕ６ ７ 文献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ： ０ １５ ３ ２ １ ）０ —１ ６０ １ ０ — １２（ ０ １ ４０ ０ ．６
收稿 日期 ：２ １ ８ ｌ ． ０ 卜Ｏ～ ２ 宁 波大学 学报 （ 工版 ）网址 ：ｔ ：３ ｂ ｂ ． ｕｃ 理 ｈｔ ／ ｘ ． ｕｅ ． ｐ／ ｎ ｄ ｎ 基金项目：国家 自然科学基金 （ ０ ７ １１ 福建省交通厅科研项目 （０ １８ １８２ ０ ）； ２ １１ ）；浙江省科技厅科研项 目 （ ０９ ３０ ） ２０ Ｃ１０ ８ 作 者简 介：翁卫军 （ ９４一），男，福建建 阳人 ， １６ 高级 工程 师，主要研 究 方向 ： 梁工程 ． — ｉ ４ ２０ ７＠ｑ ． ｍ 桥 Ｅｍａｌ １０ １０ ｑ ｏ ： ｔ
桥墩防船撞设施研究
对 桩基 强度 影 响
对船 舶保 护 工程 难度 撞后 修复 维 护 综合 评价
良好 大 型橡胶 制 作困难 容易 易 造价 高
良好 容 易 容 易 维护 量大 维护 成本 高
收 稿 日期 ：０ １０ －８ ２ １ －６０
作者简介 ： 侯
勇 （９ ４ ） 男 ， １６ ． ， 教授级高级工程师 。
第 ５期
侯
勇， ： 等 桥墩 防船撞设施研究
２１ 年 １ ０ １ ０月
撞 结构 的变形 、 压溃 和 撕 裂 ， 动 船 头方 向 ， 拨 让碰 撞 船
舶带走更多能量 ， 减少桥梁吸收的能量 ， 降低船撞力。
初期 投资 大 、 维护 费用 中等
初期 投入 大 、 维 护 费用低
从 表 ３可看 出 ， 过 采 用 特 种 防腐 涂 装 方 案 可 以 通
很好地解决钢套箱防撞方案维护成本较大 的问题 ， 并 可使年维护成本大幅下降 ， 尤其是方案三年维护成本
只需 ４万元 。
防撞方 式 造 价概 算 （ ） 套 防撞 效果
加 大 承台 ＋大 型橡胶 件 浮式 套箱 消能 固定式 套箱 消能 大于 ８０万 元 ５ 好
不 利
约 ４５万元 ０ 部分 水位 欠佳
小
约 ４９万元 ２ 好
小
５ 防撞设施计算方法
目前 ， 已经有大量 的、 各种层次的分析方法用于碰 撞内部机理的研究 ， 大致可归纳为 ４种类型 ： 简化公式
ｏ ｈ ｐ ａ ｄ ｒ ｂ ｅ ｕ ｆｒｌ ｙ ｒ ｅ ｗｅ ｎ ｔ ｅ ｓ ｅ ｔ ｎ ｉ ｒ ｈ ｔｈ ｓｔ ｅ ｍｅ ｉｓ ｏ ｎ ｒ ｙ ａ ｓ ｒ ｔｏ ｎ ｅ ｓ ｓ ａ ｅ ｆａ ｓ ｉ ｎ ｕ ｂ ｒ ｂ ｆｅ ａ ｅ ｓｂ ｔ ｅ ｈ ｈ ａｈ ａ ｄ ｐ ｅ ｓ ｔ ａ ａ ｈ ｒｔ ｆ ｅ ｅ ｇ ｂ ｏ ｐ ｉｎ ａ ｄ ｌ ｓ ｐ ｃ
公路桥梁防船撞工程技术指南
公路桥梁防船撞工程技术指南公路桥梁是交通运输的重要组成部分，也是城市建设的重要标志之一、然而，由于水运交通的快速发展，桥梁防船撞工程技术成为了一项必不可少的工作。
本文将介绍公路桥梁防船撞工程技术的指南，包括设计原则、常见技术措施以及施工要点。
设计原则：1.考虑桥梁使用环境和流量情况，选择合适的桥梁防撞技术措施。
不同地区的水流情况和船舶通航状况不同，需要根据实际情况进行选择。
2.考虑桥梁结构的强度和稳定性，确保桥梁能够承受船舶的冲击力。
桥梁结构应按照相应的设计标准进行计算和设计。
3.考虑桥梁的造价和施工难度，选择适合的技术方案。
在考虑技术可行性的同时，也要考虑到经济效益和施工条件。
常见技术措施：1.建立导航标志系统。
通过设置导航标志来引导船只安全、顺畅地通过桥梁。
导航标志系统应包括标志灯、标志牌和标志柱等设施。
2.安装船舶碰撞阻抗装置。
在桥墩和桥墩之间、桥墩和桥面之间等位置，设置阻止船舶撞击的装置，如护舷梁、护栏和防撞墩等。
3.采用柔性结构材料。
在桥梁的撞击部位使用柔性材料，如橡胶护舷、塑料护栏等。
这些柔性材料可以减少船舶冲击力对桥梁的影响，并保护桥梁结构的完整性。
4.设置船闸和拦挡设施。
在桥梁附近的水域设置船闸和拦挡设施，限制船只的通行速度，确保桥梁的安全。
施工要点：1.在设计阶段，要充分考虑桩基的承载能力和抗撞能力。
确保桩基能够有效地承受船舶的撞击力。
2.在施工过程中，要合理安排施工顺序和施工方法。
根据桥梁的特点和施工条件，选择合适的施工方法，确保施工质量和安全。
3.在施工现场进行必要的安全警示，确保施工人员和周围环境的安全。
在施工过程中，要严格按照相关安全规定进行操作，并做好施工现场的防护措施。
4.在施工完成后，要进行必要的验收和检测工作。
确保桥梁的防船撞技术措施符合设计要求，并能够有效地保护桥梁的安全。
总之，公路桥梁防船撞工程技术是保障桥梁安全运行的重要措施之一、只有合理设计、有效施工和科学管理，才能保证桥梁的安全性和可靠性。
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表２ ｌ ０００吨级船舶甲板室擅击力ｌ压载排水■＝９９５ ｔ）
碰撞位置
碰掩速度（ｍ／ｓ） 碰撞时间（ｓ）
甲板损坏长度（ｍ）
碰撞力（ＭＮ）
碰掩能量（Ｍ『）
２。Ｏ
Ｏ．６５
０．６７
４．２７
２．０９
罗经甲板
３．０
Ｏ．８５
１．２８
４．２７
４．７０
４．０
１．０５
２．１３
４．７９
盆６刮００６
／。
４ｅ＋００６
／
／ ２ｅ＋００６
／
／
／
／
０
０．１
０．２
０．３
０．４
０．５
０．６
ｔ，５
图５桅杆变形能
１０００６
８０００００
∞６０００００ Ｕ
ｇ ４０００００
×２０００００
０
几
０
Ｉ、Ｊ 气卜～ —＾、
ｆ
～． １／Ⅵ
—２０００００ Ｏ
Ｏ．０５
０．１０ ｒ／ｓ
０．１５
０．２０
山ｕＥｏ山）（
∞∞加∞鲫∞柏加 咖咖咖㈣㈣咖咖咖
Ｘ２ＸＦ浮力＝Ｘ１ＸＦ压力
万方数据
上海船舶运输科学研究所学报
２００８年第２期
已知Ｘ。、Ｆ重力，依据水位变化求解Ｘｚ，求解Ｆ压力（等于甲板上托力）。
３桥梁上部结构防撞保护及措施
３．１通航船舶管理、警示设施 航运与海事部门应将桥区的限高要求，及时通知所有过往船舶；设立醒目的限高警示标志，警示标志可
由限高警示牌、禁航标志、水位显示牌等组成。对于利用低水位过桥的船舶应加强水上管理。 ３．２ ＡＩＳ系统建设
０前 言
位于航道上的桥梁对通航净空高度要求均有限制。国内外已经发生多起大型桥梁上部结构遭受船舶撞 击事故，内河小型桥梁上部结构遭受船舶撞击的事故更加频繁。大桥受撞击的部位包括主梁、拱形根部，船 舶与桥梁碰撞的部位包括桅杆、甲板室、船艏。与船舶撞击桥墩的碰撞力相比，一般撞击力较小，但由于撞击 力作用部位较高，桥梁上部结构抗横桥向水平力较弱，撞击事故容易造成桥梁上部结构及其支撵结构损伤， 甚至坍塌。研究桥梁上部结构防撞问题对非通航桥墩的防撞具有重要意义。作为非通航设计桥跨，非通航 孔的净高和净宽不满足多数船舶的通航要求，所以船舶撞击桥梁上部结构的事故经常发生在桥梁的非设计 通航区域。
Ｐ删一（ＲＢＨ）（Ｐ。）
（２）
式中：ＲＢＨ为撞击区高度ｈ和船艏高度Ｈ的比值；Ｐ。为船艏撞
击力。上述船艏撞击力可作为防撞设计估算值。
２．２桅杆撞击力
船舶桅杆通常位于船舶较高层面，最容易发生撞击桥梁上
圈１船艏撞击桥梁上部结构
部结构事故。桅杆结构有多种形式，与船体其它部分结构相比，
桅杆结构比较薄弱。桅杆撞击桥梁结构时，桅杆倒塌，除小型船舶外，桅杆倒塌消耗的能量远小于船舶总动
洲协汴址渺耻¨㈨如 懈慧善堇恕慨咖
一～
，矿
Ｙ－Ｉ－，
田ｌｌ擅击力
大桥丰粱
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丘Ｐ ５ １０ Ｓ ２０ ２５ ３０ ３５ ４０”，ｏ ５Ｓ砷６５ ７０ ７５
薪员Ｌ耐
８０”９０ ９５ ｌｔｌ【ｌ １０５
’压力
’重力
碰撞速度（ｍ／ｓ） １．０
２．０ ３．０ ４．０ ５．Ｏ
表４甲板室撞击力《Ｒ脚＝Ｏ．１９９）
０
图７碰撞力
／／
／ ／
／
／
／ ｝ ，
Ｏ．０５
０．１０ ｔ，ｓ
０．１５
０．２０
碰撞速度（ｍ／ｓ） １．Ｏ ２．Ｏ
３．０ ４．０ ５．０
图９桅杆变形能
表１船舶桅杆撞击力
１ ０００吨级船舶桅杆撞击力（ＭＮ）
２ ０００吨级船舶桅杆撞击力（ＭＮ）
Ｏ．０８
Ｏ．１ｌ
０．１５
０．２１
０．２３ ０．３０ ．ｏ．３８
Ｏ．３２ Ｏ．４３ Ｏ．５３
第３１卷第２期 ２００８年１２月
上海船舶运输科学研究所学报Ｖ０１．３１ Ｎｏ．２
ＪＯＵＲＮＡｌ。ＯＦ ＳＳＳＲＩ
Ｄｅｃ．２００８
文章编号：１０００—４６９６（２００８）０２—００７６—０５
桥梁上部结构防船撞研究
赵振宇，伏耀华，金允龙，姜金辉
（上海船舶运输科学研究所运输部，上海２００１３５）
摘要：船舶撞击桥梁上部结构是船撞桥事故模式之一，其撞击特性与撞击桥墩特性相比有所不同。现着重研究
船舶在桥下“闷船”时，随水位上升，船舶上托力依据不同水文条件下船舶重力、浮力平衡条件计算。
２．１船艏撞击力
船舶偏航至桥梁梁底高程的较低区域，船舶艏楼或艏部主甲板部分结构撞击桥梁上部结构（见图１）。
船艏撞击力计算方法与船艏撞击桥墩的情形相同，但船舶撞击破损区域不同。
采用ＡＡＳＨＴＯ规范，船艏撞击桥梁上部结构的碰撞力
船舶撞击桥梁上部结构风险概率与船舶撞击桥墩风险概率基本原理相同，主要计算船舶与桥梁上部结
构几何干涉概率，包括偏航概率只、高水位概率凡、船舶水上高度概率分布Ｐ＾。
船舶撞击桥梁上部结构年频率为
Ｐｉｍｐ一∑ＮｉＰ。Ｐｈ＋∑ＮｉＰ。Ｐ６
（１）
ｉ
式中：Ｎｉ为ｉ类船舶年通航量；凡为出现高水位Ｈ。的概率；Ｒ为在水位条件下船舶水上高度超过梁底高
圈１３船舶甲板室顶托大桥主梁
１ ０００吨级船舶甲板窀撞击力（ＭＮ） ２ ０００吨级船舶甲板室撞击力（ＭＮ） １５万吨级船舶甲板室撞击力（ＭＮ）
Ｏ．７６
１．０６
２．３２
１．５１
２．１３
４．６５
２．Байду номын сангаас７
３．１９
６．９７
３．０２ ３．７８
４．２５ ５．３１
９．３０ １１．６２
船舶在大桥下闷船，船舶受到重力、浮力、主梁对甲板室压力，前述三力应满足力、力矩平衡条件： Ｆ卑九＝Ｆ医丸＋Ｆｔ２
ＡＩＳ系统（船舶自动识别系统）由岸基（基站）设施和船载设备共同组成，是一种新型的集网络技术、通信 技术、计算机技术和电子信息显示技术为一体的数字助航设备，ＡＩＳ系统的主要功能是避免船舶碰撞及加强 对船舶航行的静、动态监视管理。在有条件的重要桥区建设ＡＩＳ系统是现代海事管理的必要措施；在已建 立ＶＴＳ管理系统的区域，增加ＡＩＳ信息可以更好地提高航行船舶的识别精度和信息交换功能。 ３．３水面拦截
船舶驶人主梁以下，甲板室顶棚略高于主梁底时，船舶驶入大桥下无法前进，产生闷船现象（见图１３）， 随着水位升高，甲板室对大桥主梁产生向上托力。垂向上托力取决于船舶排水量、船舶纵倾、甲板室的高度、 船舶重心位置、甲板室位置Ｘ，、水位升高等因素。
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收稿日期：２００８－０９—０３ 作者简介：赵振字（１９５０－），男，北京市入，高级工程师，主要从事船舶水动力研究。
万方数据
赵振宇．等：桥梁上部结构防船撞研究
７７
１．水位较高或不了解桥梁净空高度限制，船舶水上高度超过通航净空高度，最高点超过梁底高程； ２．船舶偏离航道中心，船舶航行至梁底高程较低的区域； ３．船舶未能规避受涨潮影响的水位升高变化。
ＺＨＡＯＺｈｅｎ－ｙｕ，ＦＵＹａｏ－ｈｕａ，歹ｊＮ Ｙｕｎ—ｌｏｎｇ，ＪＩＡＮＧＪｉｎ－ｈｕｉ （Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ。Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｓｈｉｐ＆Ｓｈｉｐｐｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００１３５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｅｏＵｉｓｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｈｉｐ ａｎｄ ｂｒｉｏｇｅ ｓｕｐｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｓ ａ ｍｏｄｅ ｏｆ ａｃｃｉｄｅｎｔａｌ ｃｏｌｌｉｓｉｏｎｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｈｉｐ ａｎｄ ｂｒｉｄｇｅ，ｂｕｔ
度的概率；只为船舶偏航概率；ＰＧ为船舶与桥梁上部结构几何干涉概率。
２船舶撞击力计算
根据船舶撞击部位不同，撞击力分为船艏撞击力、桅杆撞击力、甲板室撞击力、甲板室上托力。撞击力大
小与船舶撞击部位、撞击速度、桥梁结构特性等因素有关。计算方法可采用有限元法、动力模拟法、规范经验
公式法。规范经验公式法计算结果可作为撞击力估算值。
了船舶撞击桥梁上部结构的风险分析、撞击力、防撞保护等技术问题，并提出设置警示设施、ＡＩＳ系统建设、拦截、
红外线监测、警戒等防护措施，供通航安全部门参考。
关键词：水路运输；船撞桥梁上部结构；船撞力；防撞保护
中图分类号：Ｕ６９８．６
文献标识码：Ａ
Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｂｒｉｄｇｅ Ｓｕｐｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｇａｉｎｓｔ Ｓｈｉｐ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ
桥位水深满足船舶吃水条件时，在离桥位一定距离处，在水面布设与桥梁独立的拦截设施。拦截设施可 由浮体、拦截索、防撞墩等组成。水面拦截设施适用于长距离的跨海大桥的非通航孔桥防撞。 ３．４上部拦截
对于小型河道上的桥梁可以采用上部拦截措施。 １．拦截：在距桥位一定距离处设置上部超高船舶拦截设施，设施由基础、支架、拦截索组成。甲板室或 船桅杆撞击拦截索后，拦截索拉伸，对船舶前进产生阻力。 ２．警示拦截：在具有拦截设施的条件下，增加警示功能。即可在拦截索下方悬挂限空钢管及限高指示 牌，甲板室或船桅杆撞击限空钢管后，提示船舶超高，应停驶（见图１４）。
１．２７ ２．０８
６．２６ ６．２６
碰撞能量（Ｍ『） ０．７２７ ２．９ｌ ６．５４ １１．６
２．３．２甲板室撞击实例计算 １ ０００吨级船舶甲板室撞击桥梁上部结构采用有限元方法计算：甲板室最大撞击力达到４．１ ＭＮ（见
图１０～图１２）。 ２．３．３ 甲板室撞击力规范估算
参照ＡＡＳＨＴＯ规范，甲板室撞击主梁的碰撞力Ｐ蹦一Ｒ蹦Ｐ。，其中：Ｒ蹦为折减系数＝０．２一ＤｗＴ× １０一；Ｐ。＝１．２×１０５ ＸＶ×（ＤＷＴ）童 ＭＮ，计算结果见表４。 ２．４甲板室上托力