桥梁防撞设施 固定式复合材料桥梁防撞设施

固定式复合材料桥梁防撞设施简介

固定式复合材料桥梁防撞设施，顾名思义，是固定在桥梁的桥墩或承台的防撞部位的桥梁防撞设施。

通过螺栓将复合材料桥梁防撞设施固定在桥墩或承台四周，可以预埋带有套筒的紧固件（适用于新建桥梁），或安装前将螺栓植筋到桥墩或承台上（适用于老桥改造）。

通过螺栓连接方式即便于安装，在更换时只需拧开螺栓便可更换。

复合材料桥梁防撞设施由复合材料壳体、复合材料格构腹板、高性能闭孔吸能材料三部分组成。

复合材料壳体有着很好的耐腐蚀和耐水流冲击作用，并且在复合材料外表层加入紫外线吸收剂和抗老化剂，使其具有更好的耐候性。

复合材料格构腹板有着非常好的韧性和刚性，能够使内部填充吸能材料形成一个封闭的舱室，并作为吸能材料的骨架，扩大吸能作用。

高性能闭孔吸能材料，为闭孔结构，在撞击时通过挤压、压溃延长撞击时间，吸收撞击动能，起到耗能作用。

固定式复合材料桥梁防撞设施能紧密贴合在桥墩、承台表面，以柔克刚、刚柔并济吸收动能，保护桥梁、船舶及人员的安全。

固定式复合材料桥梁防撞设施防撞效果

防撞设施撞击仿真效果：

本次计算采用最不利撞击工况进行分析，撞击角度0度正面撞击，如下图所示。作为参考，采用同角度撞击刚性墙作为撞击裸墩的工况，如下图所示。

裸墩装机效果如下图所示，船头出现明显变形，通过船头位置结构变形吸收船舶动能，迫使船舶停止运动。

设防撞击效果如下图所示，防撞设施发生部分变形，替船舶分担了动能的耗散。

撞击力对比如下图所示:

曲线A为未设置防撞设施的桥墩所受的船舶撞击力，曲线B为设置了防撞设施后桥墩所受的撞击力。从图中曲线趋势可以看出，设置防撞设施后，能够明显降低船舶撞击力，延长撞击时间，达到保护桥墩的目的。

固定式复合材料桥梁防撞设施安装示意图

固定式复合材料桥梁防撞设施防撞机理

在固定式复合材料桥梁防撞设施保护系统中，当船舶与防撞设施撞击紧密接触后，防撞设施截面本身也能承受较大的撞击力，设施截面外壳为弹性复合材料，其内部填充的耗能材料抗剪强度高，缓冲能力强。

由于固定式复合材料桥梁防撞系统具有自重轻、缓冲性、弹性模量低等特点，因此可有效保护船舶不至于局部受损。

总结固定式复合材料桥梁防撞设施的受力机理，主要有以下几点：

弹性好，长纤维可有效分散撞击荷载，同时保护桥梁与船舶；

纤维强度高、质量轻；

耐腐蚀、稳定性好、免维护、免油漆涂装；

绿色环保材料；

重量轻、运输、安装、更换方便；

内部紧密填充耗能材料，撞击时耗能材料相互摩擦消耗能量，以降低撞击力；

小撞不坏，中撞好修，大撞好换。

成功案例

1.衡水胜特科技有限公司为南海明珠大桥安装的固定式复合材料桥梁防撞设施。

南海明珠人工岛用海总面积约459公顷，其中陆域面积为256公顷。按照“两港、五区”的空间结构，即建成南海明珠人工岛将建邮轮母港和游艇码头港，划分为邮轮综合服务、主题游乐、商务休闲、康体度假区和游艇及水上活动五个区。

南海明珠大桥，南起海口市西海岸滨海大道，北接明珠生态岛，全长2.343公里，全线按照城市主干道、双向4车道、设计车速60km/h的标准进行建设，项目投资6.2亿元。其采用固定式复合材料桥梁防撞设施安装与桥梁承台四周。

2.衡水胜特科技有限公司为浙江临海灵江安装的固定式复合材料桥梁防撞设施。

浙江临海灵江二桥为旧桥加宽桥梁，主桥为主跨80米的变截面预应力混凝土连续箱梁，桥宽19.75米，公路等级为一级，典型船舶为300吨级杂货船，对其拼宽桥梁8号桥墩及原老桥8号、9号桥墩进行桥梁防撞设施防护。

3.衡水胜特科技有限公司为蒸阳大桥设计安装的固定式复合材料桥梁防撞设施。

固定式复合材料桥梁防撞设施安装在蒸阳大桥上的整体效果，如下图：

适用范围

适用于桥梁、市政、环保、交通等。