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固定式復合材料橋梁防撞設施

發布時間:2019/01/28
固定式復合材料橋梁防撞設施

  固定式復合材料橋梁防撞設施簡介
  固定式復合材料橋梁防撞設施,顧名思義,是固定在橋梁的橋墩或承臺的防撞部位的橋梁防撞設施?! ?br />   通過螺栓將復合材料橋梁防撞設施固定在橋墩或承臺四周,可以預埋帶有套筒的緊固件(適用于新建橋梁),或安裝前將螺栓植筋到橋墩或承臺上(適用于老橋改造)?!?br />   通過螺栓連接方式即便于安裝,在更換時只需擰開螺栓便可更換。
  復合材料橋梁防撞設施由復合材料殼體、復合材料格構腹板、高性能閉孔吸能材料三部分組成?! ?br />   復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?!?br />   復合材料格構腹板有著非常好的韌性和剛性,能夠使內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,擴大吸能作用?!?br />   高性能閉孔吸能材料,為閉孔結構,在撞擊時通過擠壓、壓潰延長撞擊時間,吸收撞擊動能,起到耗能作用?!?br />   固定式復合材料橋梁防撞設施能緊密貼合在橋墩、承臺表面,以柔克剛、剛柔并濟吸收動能,保護橋梁、船舶及人員的安全?! ?br />   固定式復合材料橋梁防撞設施防撞效果
  防撞設施撞擊仿真效果:
  本次計算采用最不利撞擊工況進行分析,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。

  裸墩裝機效果如下圖所示,船頭出現明顯變形,通過船頭位置結構變形吸收船舶動能,迫使船舶停止運動。
  設防撞擊效果如下圖所示,防撞設施發生部分變形,替船舶分擔了動能的耗散。

撞擊力對比如下圖所示:

  曲線A為未設置防撞設施的橋墩所受的船舶撞擊力,曲線B為設置了防撞設施后橋墩所受的撞擊力。從圖中曲線趨勢可以看出,設置防撞設施后,能夠明顯降低船舶撞擊力,延長撞擊時間,達到保護橋墩的目的。
  固定式復合材料橋梁防撞設施特點
  1、柔性材料、撞擊力吸能好
  固定式復合材料橋梁防撞設施屬于柔性材料制作,內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、耐疲勞性能優異

  迫使船舶停止運動。
  設防撞擊效果如下圖所示,防撞設施發生部分變形,替船舶分擔了動能的耗散。
  
  撞擊力對比如下圖所示:
  
  曲線A為未設置防撞設施的橋墩所受的船舶撞擊力,曲線B為設置了防撞設施后橋墩所受的撞擊力。從圖中曲線趨勢可以看出,設置防撞設施后,能夠明顯降低船舶撞擊力,延長撞擊時間,達到保護橋墩的目的。
  固定式復合材料橋梁防撞設施特點
  1、柔性材料、撞擊力吸能好
  固定式復合材料橋梁防撞設施屬于柔性材料制作,內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、耐疲勞性能優異
  與鋼制橋梁防撞設施相比,復合材料橋梁防撞設施耐腐蝕、耐久性好,使用過程不需要維護;
  結構性能好,可承受小船多次撞擊;
  復合材料抗疲勞能力強、彈性好,變形后可以恢復。
  3、重量輕,運輸、安裝、更換方便
  復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。
  獨立單元重量輕、運輸、吊裝費用低。
  4、受撞擊可改變船舶航向
  固定式復合材料防撞設施為圓角結構,當船舶與防撞設施碰撞時,防撞裝置能夠撥開船頭,使之不再繼續沖擊橋墩,從而主動降低船舶撞擊橋墩的能量。
  5、連接形式好拆裝、運輸安裝方便快捷
  固定式復合材料橋梁防撞設施由多個獨立的單元組成,可采用卯榫或插銷式連接方式,可拆裝,運輸和安裝便捷、高效,各單元損壞后維修更換方便。
  6、可塑性強,可根據具體橋墩形式,結合通航情況設計出適用的橋梁防撞裝置
  7、外觀美觀、醒目
  固定式復合材料橋梁防撞設施外觀可制作成任何顏色或圖案,設置成醒目顏色或反光形式,提高橋墩安全性。
  固定式復合材料橋梁防撞設施安裝示意圖

  固定式復合材料橋梁防撞設施防撞機理
  在固定式復合材料橋梁防撞設施保護系統中,當船舶與防撞設施撞擊緊密接觸后,防撞設施截面本身也能承受較大的撞擊力,設施截面外殼為彈性復合材料,其內部填充的耗能材料抗剪強度高,緩沖能力強。
  由于固定式復合材料橋梁防撞系統具有自重輕、緩沖性、彈性模量低等特點,因此可有效保護船舶不至于局部受損。
  總結固定式復合材料橋梁防撞設施的受力機理,主要有以下幾點:
  彈性好,長纖維可有效分散撞擊荷載,同時保護橋梁與船舶;
  纖維強度高、質量輕;
  耐腐蝕、穩定性好、免維護、免油漆涂裝;
  綠色環保材料;
  重量輕、運輸、安裝、更換方便;
  內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。

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