NFX|抗船撞设计-质点碰撞方法

船撞效应计算方法

6.1 一般规定

6.1.1桥梁主体结构船撞效应宜采用质点碰撞方法、或强迫振动方法计算。当需要精确模拟船舶与桥梁相互作用过程，获得桥梁结构总体受力、局部受力及结构位移、内力的动态响应时，可采用数值模拟计算方法。

条文说明

    按照现行规范规定，船舶撞击力作用于桥墩上，桥梁结构的响应可采用等效静力方法计算确定，包括桥梁结构的内力、变形等。等效静力方法忽略了冲击动力效应，案例分析表明一些情况下会产生工程设计不可接受的误差。近年来，将撞击作用按照动力学的理论作用于桥梁结构上，并计算分析桥梁结构的动力响应发展比较迅速，已经成为桥梁结构撞击计算分析的主流方法，如强迫振动法、质点碰撞法。等效静力法计算精度不高但方法简单，适合于桥梁设计的初步设计及以前的阶段。强迫振动方法和质点碰撞方法等可以提供更合理的船撞效应计算结果，适用于施工图设计、专题研究等工作。质点碰撞法可以降低因桥梁构件柔度引起的计算误差，因此，本规范推荐采用该方法。

   数值模拟计算方法是通过建立船舶和桥梁的有限元模型，动态模拟船撞桥的过程，能够精确模拟船舶与桥梁相互作用过程，近年来在实际工程中得到了广泛应用。

6.1.3 桥梁主体结构船撞效应计算应采用全桥结构分析模型，并考虑土-基础的

相互作用。

6.2 质点碰撞方法

6.2.1 采用质点碰撞方法时，桥梁的有限元模型应满足第6.1.3条的规定，船舶撞击作用采用质点弹簧模型，如图6.2.1所示。

6.2.2 采用质点碰撞方法时，船舶撞击力-撞深模型应按附录D的规定取值

6.2.3 采用质点碰撞计算方法时，结构的振型阻尼比应按表 6.2.3 取值。

示例-参考JG/T 3360-02—2020

附录D 船撞动力荷载

D.1撞击力-撞深模型

D.1.1 撞击力-撞深模型应按下式确定:

式中：

D.1.2 对于轮船，式(D.1.1-1)的撞击力-撞深参数(见图 D.1.2)

应按下列公式确定:

D.1.3 对于驳船，式(D.1.1-1)的撞击力-撞深参数(见如 D.1.3)

应按下列公式确定:

5000(DWT)/撞击速度 3(m/sec)/撞击深度1(m)

M(t)=6710 a=0.37  b=0.28  δ’=0.980   V= 3 (m/sec) d=1.2

dmax=aV1.30=1.5433

E0=1/2×10-3MV2=30.195

δ=d/ dmax =0.7776

f(δ)=(b+1) δb=1.193

F(δ)=E0× f(δ)/dmax=23.3413 (MN)=>撞击外力

模型建立

网格划分（尺寸）

定义分析工况（线性静力分析）及结果查看