三、主要设计标准
1、防撞船型
防撞设施设计船型为:
1)单船——3000DWT内河船舶
选取申渝3000t标准船型,该船用于长江干流集装箱运输。
船舶主要尺度:
总长 112.00米
设计水线长 109.00 米
型宽 17.20 米
型深 5.60 米
设计吃水 2.80 米
结构吃水 3.40 米
300TEU内河集装箱船船舶吃水及排水量数据
船舶装载状态 船舶吃水(m) DWT(t) 排水量(t)
吃水 首吃水 尾吃水
满载到港 3.3 2.98 3.6 3568 4954
装载出港
(T=2.8m) 2.8 2.39 3.18 2562 4097
2)船队——1924KW+4*1500t或1924KW+6*1000t船队
代表船队主尺度:
序号 船队组成〈推轮+驳船〉 船队尺度
(长×宽×吃水m)
1 1942kw+4×1500T 196×32×3.0
2 1942kw+6×1000T 175×32×2.8
3、防撞速度
船舶防撞速度
3000吨级船舶 / 船 队 速度(m/s)
上水 1.6
下水 2.8
4、防撞墩设计目标
1)利用过渡性防撞设施确保大桥桥墩不受损坏,但允许过渡性防撞设施在设计工况下大部损坏。
2)发生小的船舶碰擦事故时,充分利用橡胶件、系梁周围钢结构消能,独立防撞墩主体结构不损坏。
5、船舶撞击力
防撞力标准
防撞力计算结果汇总
年撞损频率 方向 防撞力
(横桥向,MN) 概率
5*10-3 下水 11.8 4.998*10-3
上水 6.6
1*10-2 下水 9 9.94*10-3
上水 5
采用5*10-3撞损频率,防撞设施的防撞力标准:
1.下水方向防撞墩横桥向设计抗撞力~11.8MN,对应船舶撞击速度2.2m/s;顺桥向设计抗撞力~5.9MN。
2.上水方向防撞墩横桥向设计抗撞力~6.6MN,对应船舶撞击速度1.34m/s。
七、设计方案构思
(一)桥墩防撞特点
1、桥墩不能承受船舶的撞击,撞击将导致结构发生破坏,威胁桥梁安全。因此,为确保大桥安全,不宜采用上下浮动式防撞设施。
2、由于航道要求较严,防撞设施的布置规模不能太大。因此,部分需要较大布置范围的和较大的缓冲距离的防撞方式不宜采用,如重力方式,人工岛方式等。
3、防撞结构设施必须达到一定的范围,使设施破坏和船体损伤后,船体不能触及桥墩。
(二)设计思路
1、根据桥墩防撞特点,结合桩基施工的成熟经验及现场的条件和设施,决定选用护桩方式防撞。
2、对钢管桩和钢筋砼桩进行比较,钢管桩在受力性能、造价、施工等方面均优于钢筋砼桩,护桩决定选用钢管桩进行设计。
十.防撞机理
1、通过防撞平台外侧橡胶护弦吸收一定的撞击能量。
2、通过系杆将撞击力传递到桩体。
3、通过群桩联合变形缓冲吸能。
4、通过桩体自身强度和土体的抗力达到防撞。
5、通过抛石处理减小桩基自由长度,提高桥墩自身抗撞能力。
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