船桥相撞时新型柔性耗能抗撞防护的冲击动力学研究

船撞桥的灾变事故不仅会导致桥倒船毁人亡，还会导致船体泄漏污染环境等恶果。其防护研究已得到国内外专家学者的普遍关注。本项目把结构冲击动力学和材料冲击动力学相结合，基于以柔克刚、"四两拨千斤"思想，研究新型柔性耗能抗撞防护，以期大大降低撞击力，并改变船舶航向而带走大量动能，既保护桥梁又避免船舶严重损坏。首先以冲击实验和非线性粘弹模型相结合，系统研究具有非线性柔性耗能冲击特性的新型防撞圈。进而结合数值计算和理论分析，研究防撞圈和内外钢围组成的防撞装置整体结构中应力波传播和衰减，以及各主要部件的冲击响应及其相互作用，包括外钢围刚度及迎撞角，防撞圈的内部结构、数量及串并联组构形式等，并考虑水流对船舶在撞击后改变航向及撞击力的流固耦合影响。本项目来自工程设计实践，研究得出的防撞基本原理和分析方法不仅可应用于船撞桥的防护，对其他灾变中防撞抗震的安全分析和防护也有应用基础性学术意义和应用价值。