預壓式鋼-橡膠組合斷面防撞裝置性能研究

鄭偉峰， 周銳根， 高 昊， 殷永高， 章 征， 王君杰

(1.安徽交控建設管理有限公司， 合肥 231499； 2.同濟大學 土木工程學院， 上海 200092；3.合肥工業大學， 合肥 230009)

船舶經水路運輸通過河海中建設的橋梁時，因各種原因(如船舶失控、偏航、大霧等)造成船舶與橋梁之間的碰撞。國內，戴彤宇等[1]分析研究了1959年—2000年長江干線上10余座橋的172起船撞橋事故；王君杰等[2]統計了國內1960年—2008年因船舶撞擊而發生橋梁倒塌的平均事故率約為0.73起/年；陳國虞[3]列舉了2007年—2011年國內20余起較大的船撞橋事故。國外，PIANC(國際航海協會常務會議)建立了1960年—1990年的151起船撞橋數據庫[4]；Y Fujii等[5]對日本沿海船舶碰撞事故進行了研究；丹麥和瑞典合營的一家公司建立了一個包含252個事故的數據庫[6]。船撞橋的后果往往都比較嚴重，橋塌船沉，車毀人亡。2007年的廣東九江大橋船撞橋事故[7]導致200多m的橋面倒塌，運砂船沉沒，4輛車落水，9人死亡或失蹤；2008年，浙江金塘大橋船撞橋事故[3]導致預制梁破壞，4人死亡。2017年廣東洪奇瀝大橋散貨船撞到引橋右墩，船舶船頭受損，橋墩嚴重變形，橋面塌陷，交通中斷。

為減小橋梁船撞事故帶來的危害，橋梁結構設計合適的防撞設施十分必要。現有的防船撞設施主要由混凝土、鋼材、木材、橡膠、復合材料和輕質填充材料等組成。混凝土被認為是脆性材料，受拉、受壓時其“力-變形”曲線只有彈性階段，沒有塑性階段，因此只有彈性功且值很小[3]。鋼構件在發生碰撞時會產生很大的永久彈塑性變形，且在塑性變形的過程會吸收大量能量，因其造價低廉，是目前使用最多的防撞材料。……