【摘要】交通運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展飛速。但交通安全問(wèn)題始終是人們生存活動(dòng)空間中的不可回避的一部分。對(duì)船舶撞擊橋梁原理、碰撞概率進(jìn)行探討，并提出橋墩柔性耗能防掩裝置系統(tǒng)的安全預(yù)防對(duì)策。
一、研究曾量
歷史上世界內(nèi)發(fā)生不少船撞橋事故，造成重大損失。最近國(guó)內(nèi)繼2007年6月15日廣東九江大橋事故，2008年3月27日，浙江寧波發(fā)生船舶桅桿碰撞金塘大橋非通航橋孔的橋面，致橋孔兩橋面箱粱塌落，等等，這些事故對(duì)我國(guó)水運(yùn)、公路和鐵路的交通運(yùn)輸事業(yè)安全提出了挑戰(zhàn)性。面對(duì)橋下航道通船日益增多，船舶日趨大型化和航速逐漸提高的形勢(shì)，設(shè)置防撞系統(tǒng)以降低船掩橋率，保護(hù)橋梁和通航船舶的安全．適應(yīng)日漸提高的防災(zāi)減災(zāi)的要求顯得日益重要。因此，研究船橋碰撞問(wèn)題成為具有廣泛意義的課題。
二、碰撞概率分析
眾多事實(shí)表明，跨越航道的橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)都必須考慮船舶碰撞工況，而碰撞概率分析是最重要的船撞橋風(fēng)險(xiǎn)分析，因此，本文采用風(fēng)險(xiǎn)分析方法分析碰撞概率。
為了廣泛涵蓋那些非常嚴(yán)重的、極端的船撞橋甚至相對(duì)微小的事故，了解完整的船撞橋概率，假定船撞橋頻率與位于可能發(fā)生碰撞航道上的船舶碰撞概率和碰撞影響系數(shù)有關(guān)，碰撞頻率。
三、預(yù)防對(duì)策
(一)原因分析及目的要求
1．橋墩的防撞能力弱的原因分析。
首先，橋梁自身缺乏健全防撞設(shè)施且部分橋梁設(shè)計(jì)防撞能力低，結(jié)構(gòu)內(nèi)部損傷不斷累積，以致結(jié)構(gòu)功能的不斷退化。其次，橋梁下部水流水流過(guò)流斷面面積縮小，水流流速變急，不僅增大了水流對(duì)橋梁基礎(chǔ)的作用力和船舶的增大撞擊力，而且加深河床沖刷深度，使橋墩逐漸呈淺基狀態(tài)。再者，河道大量采砂增大河床高差變化，加劇了樁基周圍土側(cè)壓力的不均勻性．
2．防撞目的以及要求。
A．耗能要大，將船的動(dòng)能保留在船上，最新的辦法是防撞裝置把船頭撥開(kāi)，使船離開(kāi)墩而不被鑲住，盡量減少船舶的損傷；b．防撞設(shè)施不能影響船舶的通航，占用航道范圍盡量少：c．結(jié)構(gòu)、材料布置合理，撞后自行恢復(fù)而不需維修，管理方便且不增加新問(wèn)題：D．安裝方便，經(jīng)濟(jì)、可靠而耐用。
(二)防撞方案
1．柔性耗能防撞裝置．
橋墩防護(hù)設(shè)施有多種。相對(duì)剛性防撞裝置，選擇柔性耗能防撞裝置，可以降低船撞力。耗掉大部分撞擊能而不反饋給船體，降低船體的毀損程度又保護(hù)了墩，且又不需每次維修。
(1)原理：橋墩的防撞裝置要柔軟，當(dāng)船萬(wàn)一撞上橋墩時(shí)，防撞裝置稍為后退一點(diǎn)，同時(shí)給船頭一個(gè)側(cè)向力，撥開(kāi)船頭，是船的動(dòng)能大部分保留在船上；透視防撞裝置消耗掉一部分能量。消耗掉的這部分能量是不對(duì)船做功的，如果它占的比例大，便減輕了對(duì)船的破壞．物理意義：初撞時(shí)反力小、位移大、耗能大、反力做功小。
(2)其實(shí)現(xiàn)途徑可利用液體、氣體和固體的緩沖原理做成柔性防撞裝置：液壓缸緩沖裝置，橡膠氣囊裝置，鋼絲復(fù)核耗能防撞圈。
(3)設(shè)計(jì)步驟如圖3。
2．其他防撞保護(hù)裝置。
最有效的防撞方法是：一跨過(guò)江或大跨距，實(shí)現(xiàn)江中無(wú)墩，橋墩在兩岸，岸側(cè)不通航。此外可采用：撞擊記錄儀，燈標(biāo)志飛機(jī)降落時(shí)的水平指示燈標(biāo)，船舶通航服務(wù)(vTs)系統(tǒng)。
四、結(jié)語(yǔ)
本文只是初步探討船舶撞擊橋粱的原理，以風(fēng)險(xiǎn)分析研究碰撞概率，提出以橋墩柔性耗能防撞裝置系統(tǒng)為主的安全防撞系統(tǒng)，為在橋梁工程船橋梁碰撞的安全性設(shè)計(jì)提供決策依據(jù)。而船橋碰撞概率，撞擊動(dòng)能，船舶對(duì)橋墩或防撞系統(tǒng)的撞擊力?；蚍雷蚕到y(tǒng)的能量吸收等方面有待進(jìn)一步深入研究。
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