固定式鋼覆復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施,是由鋼+復(fù)合材料殼體,、鋼+復(fù)合材料或復(fù)合材料格構(gòu)腹板,、高性能閉孔吸能材料三部分組成,其與固定式復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施相比,增加了更大的剛性,能夠吸收更大的撞擊動能,適用于航道等級較高的橋墩或承臺的防撞.

殼體為鋼+復(fù)合材料殼體,較復(fù)合材料殼體來說增加了更大的剛性,外覆復(fù)合材料有著很好的耐腐蝕和耐水流沖擊作用,并且在復(fù)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.

復(fù)合材料格構(gòu)腹板及耗能鋼板,增強了防撞設(shè)施的防撞能力,復(fù)合材料又具有各向異性的特點,能夠最大效能發(fā)揮變形吸能的作用,具有更強的緩沖吸能的能力,撞擊變形時,將撞擊動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能,最終減少撞擊力.

高性能閉孔吸能材料,為閉孔結(jié)構(gòu),在撞擊時通過擠壓、壓饋延長撞擊時間吸收撞擊動能,起到耗能作用.

固定式鋼覆復(fù)合材料防撞設(shè)施結(jié)構(gòu)橋墩或承臺的結(jié)構(gòu)緊密貼合在橋墩,、承臺表面,以柔克剛,、剛?cè)岵談幽鼙Ｗo橋梁、船舶及人員安全.

防撞設(shè)施撞擊仿真效果:

本次計算采用最不利撞擊工況進(jìn)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(xiàn)明顯變形,通過船頭位置結(jié)構(gòu)變形吸收船舶動能,迫使船舶停止運動.

設(shè)防撞擊效果如下圖所示,防撞設(shè)施發(fā)生部分變形,替船舶分擔(dān)了動能的耗散.

撞擊力對比如下圖所示:

曲線A為未設(shè)置橋梁防撞設(shè)施的橋墩所受的船舶撞擊力,曲線B為設(shè)置了橋梁防撞設(shè)施后橋墩所受的撞擊力.從圖中曲線趨勢可以看出,設(shè)置防撞設(shè)施后,能夠明顯降低船舶撞擊力,延長撞擊時間,達(dá)到保護橋墩的目的.

1,、柔性材料,、撞擊力吸能好

固定式鋼覆復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施屬于柔性材料+鋼制作,內(nèi)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(yōu)異

與純鋼制橋梁防撞設(shè)施相比,鋼+復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施耐腐蝕,、耐久性好,使用過程不需要維護;

結(jié)構(gòu)性能好,可承受小船多次撞擊;

復(fù)合材料抗疲勞能力強、彈性好,變形后可以恢復(fù).

3,、重量輕,運輸,、安裝,、更換方便

鋼+復(fù)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

固定式鋼覆復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施為圓角結(jié)構(gòu),當(dāng)船舶與防撞設(shè)施碰撞時,防撞裝置能夠撥開船頭,使之不再繼續(xù)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

固定式鋼覆復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)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(jù)具體橋墩形式,結(jié)合通航情況設(shè)計出適用的橋梁防撞裝置

7,、外觀美觀,、醒目

固定式鋼覆復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施外觀可制作成任何顏色或圖案,設(shè)置成醒目顏色或反光形式,提高橋墩安全性.

在固定式鋼覆復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施保護系統(tǒng)中,當(dāng)船舶與防撞設(shè)施撞擊緊密接觸后,防撞設(shè)施截面本身也能承受較大的撞擊力,設(shè)施截面外殼為彈性復(fù)合材料,其內(nèi)部填充的耗能材料抗剪強度高,緩沖能力強.

由于橋梁防撞系統(tǒng)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(jié)固定式鋼覆復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)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(zhì)量輕;

耐腐蝕、穩(wěn)定性好,、免維護,、免油漆涂裝;

綠色環(huán)保材料;

重量輕、運輸,、安裝,、更換方便;

內(nèi)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.