1、隨著我國橋梁建設(shè)步伐的加快,越來越多的跨海大橋、跨江大橋、跨河大橋陸續(xù)興建,形成水中永久障礙物、縮窄了截面通航寬度并且改變了船舶習(xí)慣航路,給我國水路運(yùn)輸安全帶來了新的挑戰(zhàn)。從1996年統(tǒng)計到2004年,我國發(fā)生的船舶撞擊橋梁事故達(dá)到了231起之多,經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡較大。系統(tǒng)研究已建橋梁的船撞事故,對我國橋梁安全設(shè)計以及船舶安全管理方面具有重要的意義。
目前,針對橋梁船撞事故的研究較多,在事故分析以及撞橋概率等方面都發(fā)展形
2、成了一些新的理論,但是這些理論還需要通過不斷的研究工作來進(jìn)行修正和完善。2002年,由我國學(xué)者提出的船撞橋概率簡易模型可以很好的應(yīng)用到橋梁的設(shè)計階段,計算出橋墩的碰撞概率,但是該模型中關(guān)于不同船型的碰撞影響系數(shù)這一經(jīng)驗(yàn)參數(shù)還需要大量的系統(tǒng)研究才能確定。本文從安全的觀點(diǎn)出發(fā),分析了船撞橋風(fēng)險因子,修正了幾何撞橋概率模型,計算出不同船型船舶碰撞武漢長江大橋的影響系數(shù),同時驗(yàn)證了修正模型的適用性。本文主要完成了以下幾個方面的工作:
3、 (1)首先回顧和總結(jié)了國內(nèi)外關(guān)于船撞橋事故的不同分析方法以及船撞橋概率研究的發(fā)展情況。
(2)對國內(nèi)外的典型船撞橋事故進(jìn)行了概述,進(jìn)而以大量事故案例為基礎(chǔ)分析船撞橋事故特征以及事故風(fēng)險因子,最后從“人-船-橋-環(huán)境-管理”這五個方面初步提出了相應(yīng)的航行安全注意事項(xiàng)和管理對策,為保障過橋船舶以及橋梁的安全提供參考。
(3)對現(xiàn)有的幾種主要船撞橋概率數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了分析比較,認(rèn)為模型中幾何碰撞概率的積分區(qū)間取值
4、偏小,應(yīng)該將橋墩周圍形成的紊流寬度加入到積分區(qū)間內(nèi)。選擇戴彤宇的船撞橋概率簡易模型進(jìn)行研究,將修正的幾何概率模型代入式中,得出了修正后的船撞橋概率簡易模型。
(4)統(tǒng)計武漢長江大橋的撞橋事故,分析事故特征。采集上水及下水船舶的過橋航跡,驗(yàn)證其過橋航跡分布規(guī)律是否服從正態(tài)分布,對服從負(fù)偏態(tài)分布的下水船舶航跡進(jìn)行取指數(shù)的方法使數(shù)據(jù)正態(tài)化,從而得出均值和均方差。計算武漢長江大橋各個橋墩在不同水位時期被不同船型船舶碰撞的幾何概率,