挪威公路局(NPRA)于2014年提案“海上高速公路E39”项目,E39高速公路跨越挪威西海岸峡湾连通北部特隆赫姆和南部克里斯蒂安桑,可以提高交通运输效率,促进经济增长。由于峡湾区自然环境复杂,传统的桥梁设计难以应用。挪威公路局提出了一个新的浮桥概念,该浮桥设计旨在利用多个浮筒和斜拉钢索来支撑浮桥的全部载荷。由于有浮筒的存在,船舶与浮筒碰撞的概率增大,在极端的环境条件下,碰撞的可能性会进一步增加。因此,对船舶与浮桥碰撞的研究分析是不可或缺的。本文在总结前人的研究成果及广泛调研的基础上,归纳了船桥碰撞机理研究的发展历程,对这些机理进行了比较和分析。以挪威海上浮桥工程为例,基于非线性有限元分析法,针对船舶与海面浮筒的碰撞问题,使用Patran软件建立浮筒和船艏有限元模型,在LS-DYNA非线性软件中对浮筒进行碰撞模拟,对初始浮筒结构进行优化,最终得到具有足够强度的浮筒结构。其次,基于船艏与浮筒碰撞分析,得到船艏的力与位移曲线后代入USFO软件,分析浮桥在不同船舶碰撞场景下的动态响应,研究船舶行驶速度和碰撞角度不同对浮桥的影响,得到碰撞最大接触力、最大水平位移等结果并通过理论方法和相关规范进行验证。本文基于碰撞方程和时域分析,研究了浮桥和船舶碰撞之后浮桥的响应,提出了浮筒的结构优化设计,可将该设计应用于工程实际。本文的研究结果和计算方法能为挪威浮桥设计提供参考。