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    国联云:桥梁直播第十七场上线——郭健详解《跨海桥梁的船撞及冲刷致灾风险及安全防护》

    乡村头条

    2020-04-01 11:53:52

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    (国联资源网讯)我国跨海大桥数量近年来不断增加。大型跨海桥梁处于复杂的海洋服役环境中,日益繁忙的海域航道使得大型桥梁受船舶碰撞的致灾风险突出,而海域环境下海中桩基受海流冲刷难以避免,对于跨海桥梁的船撞及冲刷致灾风险该如何防护呢?跟随小编一起进入国联云桥梁直播间寻找答案吧!

    3月17日,国联云直播邀请到浙江工业大学桥梁工程研究所教授级高工——郭健,为大家讲解《跨海桥梁的船撞及冲刷致灾风险及安全防护》。郭老师将带大家了解跨海桥梁的发展情况以及跨海桥梁的复杂服役环境及致灾风险,结合实际盘点出跨海大桥面临的船撞和冲刷致灾风险,详解这两种典型灾害的风险特征和安全防护理念。

    郭老师首先对跨海桥梁面临的复杂服役环境及致灾风险做了介绍,通过老师的讲解了解到大型桥梁的致灾因素中船撞、冲刷的风险突出,冲刷是导致桥梁损毁的重要原因。而造成船撞桥的主要致灾因素主要有三种:自然环境诱因、船舶自身出现故障、人为因素,综合比较人为因素是船撞桥事故发生的最主要因素。

    那么船撞桥有哪些风险特征和防护方法呢?对于风险特征郭老师总结到:船撞桥的主要致灾因素和事故类型主要分为三种:1、通航孔处的桥墩受撞,对于这种情况,结构性的桥墩防撞设计及附加设施都是有效的;2、通航孔处的梁体防撞,俗称“高船撞低桥”,对于这种情况,现有的被动防撞方法基本是无效的,应对超高失控船舶冲顶碰撞桥梁的梁体有困难;3、非通航孔区域的桥梁防撞,也就是“强船撞弱桥”,对于这种情况,已有的被动防撞方法成本高,防护失效的概率大。拦阻式防撞设施是主要的方式,但对于长达数十公里的非通航孔区域难以设防。

    对应的防护方法上郭老师表示:“可采取优化线位控制风险、提升桥梁抗撞击能力、柔性耗能拦阻等方法,现有的被动防护方法适用于主墩的防撞套箱和柔性防撞设施以及非通航桥的刚性和柔性防撞设施。同时可以基于船撞风险进行主动防护:如桥区海域的风险评估、结构性防撞研究、弱碰撞以后的快速评估等”。

    针对桥梁基础冲刷的风险及防护方法,郭老师介绍了桥梁基础冲刷的风险是跨水域桥梁建成后就一直存在的,冲刷分为自然演变冲刷、一般冲刷、局部冲刷,其中更多的是由后两者造成的。而跨海桥梁基础冲刷机理研究较为复杂,需要考虑海域条件下水力特性、潮汐往复流、沉积物条件、基础结构形式及布置方式的影响,加强桩基冲刷机理、冲刷深度预测及冲刷安全监测评估方法的研究。

    在防护方法上,郭老师表示:“一是对桥梁基础冲刷进行深度监测,直观获得基础冲刷情况,为实际桥梁冲刷防护措施实施提供指导性的建议,避免桥梁水毁破坏。同时,现场实测数据能够验证和评估冲刷公式和冲刷模型,具有重要的现实意义。对于监测方法可采用磁性智能石块、基于计算机图像视觉、动力特性监测、水下机器人等智能化技术;二是进行冲刷安全防护,目前是重点放在桥墩局部冲刷防护,可采用的方法有主动防护、被动防护。主动防护着眼于冲刷的根源,从长远看也是未来局部冲刷防护的发展方向”。

    通过郭老师详细的讲解,国联云桥梁直播间的观众们反响热烈,点赞、鲜花、掌声霸屏互动区,“受益匪浅”、“学到干货了”、“感谢老师,感谢国联云平台”……随着直播的尾声,郭老师仍总结到:“目前跨海大桥已经形成了桥-船-海的动态风险系统,避免跨海桥梁不受航行船舶撞击的威胁,就是要在这个系统中,通过风险识别,做出安全态势估计、主动干预和防灾控制,掌控事件的发展趋势,避免船撞桥灾难的发生。相关风险预测、灾害控制理论和碰撞力学还有待进一步研究。而对于跨海桥梁基础的冲刷,由于机理复杂,需要考虑海域条件下水力特性、潮汐往复流、沉积物条件、基础结构形式及布置方式的影响,加强桩基冲刷 机理、冲刷深度预测及冲刷安全监测评估方法的研究”。

    所谓“醋打哪酸,盐打哪咸”,还需要通过学习来找到答案。透过郭老师深入浅出的讲解,让我们对于跨海桥梁的船撞及冲刷致致灾风险和防护方法有了全新的认识。在此非常感谢郭老师全面的解析,感谢桥梁观众一如既往的追随与支持,作为您工作中学习的好“伴侣”,国联云桥梁直播间将继续为您送去更多“知识大餐”。更多精彩内容,请关注“国联云”公众号及小程序、“桥梁技术与工程网”公众号。



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