西京学院《桥梁防撞设施的性能与应用》团队开展桥梁防撞设施的研究,课题以桥梁结构安全需求为导向,融合多学科交叉理论,采用理论分析、试验测试与数学建模等方法,对桥梁防撞设施的性能和应用进行了深入研究,具有重要的社会价值和意义。一是,保护桥梁结构的安全。桥梁是重要的交通设施,其安全直接关系到人们的生命财产安全和社会经济的正常运行。防撞设施可以有效地吸收和分散撞击力,减少对桥梁的损害,保护桥梁结构的安全。二是,提高交通效率。如果桥梁因为撞击事件而关闭或限制通行,会严重影响交通效率,造成交通拥堵,影响人们的出行和货物的运输。防撞设施可以有效地防止或减轻撞击事件,保证桥梁的正常通行,提高交通效率。三是,减少经济损失。桥梁的修建和维护需要大量的资金投入,如果发生撞击事件,可能会导致桥梁的损坏甚至倒塌,造成巨大的经济损失。防撞设施可以有效地防止或减轻撞击事件,从而减少经济损失。总的来说,开展相关研究具有十分重大的意义。
近年来,我国的桥梁和船舶都在往大型化方向发展。为方便水上交通,桥下可通行船只,但船桥碰撞的事件也在逐年增加。桥梁被撞后结构损伤,且造成了巨大的损失和危害。本项目旨在设计一种组合式的桥梁防撞设施,在桥墩及关键部位包裹橡胶及充气防撞设施,并对其类型及性能进行研究,其次,结合智能监控设备,对船只航道的偏离预警系统进行研究,拟实现航道预警与防撞设施的连接;最后,提出桥梁防撞设施的管理和维护方案。
该项目成员党松林、洪伟然、高佳宇、王俊豪和张文迪均来自土木工程学院,通过采用理论计算方法研究与试验研究相结合的途径,设计了桥梁防撞设施具体构造与尺寸。设计过程应考虑到防撞设施的防撞效果、耐久性、维护成本等因素;通过开展产品力学性能试验,通过循环往复碰撞荷载试验得到防撞装置的荷载−位移关系曲线,再基于试验结果,构件产品的力学模型,并进行软件分析。通过软件与室内缩尺模型试验的综合模拟,以测试防撞设施的性能,并根据测试结果进行必要的调整。
成员的研究完成了防撞设施的设计与性能研究。防撞设施的主要功能是吸收和分散撞击力,减少对桥梁的损害。因此,防撞设施的吸能性能是其最重要的性能指标。本项目拟解决橡胶和充气的防撞设施的设计与防撞动能的关系;防撞设施多为橡胶,且需要在恶劣的环境条件下长期工作,因此,其耐久性能也非常重要本项目拟解决橡胶和塑料防撞设施抵抗紫外线、盐水、油脂等的腐蚀的作用。
本项目的开展,建立在实验与软件模拟的双重基础上,对防撞设施的力学性能有了更具体的认识,在力学实验的基础上进行软件模拟分析,通过收集和分析大量的数据,来指导防撞设施的设计和选型,具有显著的工程应用价值。