随着航运业的发展,海上航运以及内河航运船舶数量的增加,航道日益拥挤,河流走向的改变,导致船舶和桥梁经常发生碰撞事故,造成了巨大的经济损失以及恶劣的社会影响,所以研究改善桥墩防撞设施的设计以及维护方案,仍有很大的理论意义和工程应用价值。论文首先总结了国内外在桥梁防撞设施的研究概况,讨论了常用的防撞结构形式如桩群基础、人工岛、套箱等结构的设计方案和力学特性;基于分析讨论,认为目前国内对这一方面的研究也仅限于一些大型桥梁,还没有一套完善的结构设计规范供参考,防撞装置在结构设计上依然处在探索阶段,还有着很大的优化空间。本文从防撞结构的受力情况入手,采用有限元分析方法,对不同等级货船撞击如泰运河钢便桥钢管防撞墩进行了结构分析计算,并对提出的不同组合结构的防撞墩,进行受力分析,确定最优结构形式,提出优化后的防撞墩结构。本文主要研究内容如下:1)对国内外船桥碰撞机理的研究现状、桥梁防撞装置的各类型式,以及耐撞性结构在工程领域的应用进行概括总结。2)对碰撞力学基本理论进行了阐述,同时对各国船舶撞击力计算公式进行归纳和总结,推导出适用于内河的船撞力简化公式。3)针对本工程进行相应的钢管桩防撞墩设计,通过考虑不同钢管桩的直径,连接方式等提出不同的设计方案。4)借助有限元软件midas-civil2016,建立实体模型,进行钢管桩防撞墩数值模拟分析以及经济性分析,确定最终设计方案,最后对防撞墩结构优化的后续研究提出了若干建议。通过上述研究,论文推导出适用于内河的船撞力简化公式,为内河航道桥墩防撞计算提供了撞击力的计算方法,同时通过有限元模拟分析,设计出适用于内河桥梁的钢管防撞墩结构,为后期内河桥梁防撞墩标准化设计提供了工程参考。