近年来随着交通的迅猛发展,内河上船舶和桥梁的数量、规模日益增长,同时,船舶撞击桥墩的事故频繁发生,引起了人们的高度关注。本文运用LS-DYNA有限元软件,对一艘2000t级散货船正撞某跨河连续刚构桥的工况进行了数值模拟;设计了一种新型桥墩防撞装置,对船舶撞击防撞装置的情形进行了有限元分析,得到了一些结论。本文的主要研究工作和成果如下:(1)建立了船舶、桥梁的有限元模型,分析了在船桥碰撞过程中的碰撞力、墩底位移、钢筋应力、桩顶内力等动力响应,结果显示桥梁受船舶撞击受损最严重的是桩基,墩底横桥向水平位移、桩顶弯矩过大是桩基开裂的主要原因。(2)对船舶速度、水位深度、碰撞角度以及是否为预应力结构等因素进行了参数分析,得到如下结论:速度对桥墩的动力响应有显著的影响,速度越大,桥墩的动力响应越大;水位对桥墩的动力响应影响较小,随着水位降低,桥墩的动力响应增大;正碰是船桥碰撞中最不利的情况;预应力结构不能降低船桥碰撞力,可以通过提高桩基抗裂能力保护桩基,有效地降低船撞事故对桥梁的损害。(3)分析比较了桥墩分别在未设置和设置了防撞装置时的动力响应,得出如下结论:防撞装置能够拨开船头,有效地降低船舶对桥墩的直接破坏;延长碰撞时间,大幅度降低碰撞力峰值和墩底位移峰值,减轻对桩基的破坏;使船舶保留大部分动能,动能的损失主要转化为防撞装置的变形能,从而降低船首的变形能,不但能保护桥墩,还能大大减小船舶受到的损伤,证明了此防撞装置的合理性、有效性。(4)探讨了设置防撞装置时,船速、碰撞角度、钢围强度、钢围厚度等因素对桥墩动力响应、防撞装置性能的影响,结论如下:速度对桥墩动力响应的影响不大,速度越大,桥墩动力响应越大,防撞装置对桥墩的防护作用越明显;碰撞角度为15?时,防撞装置的效果最佳,过大或过小的碰撞角度会降低其防撞性能;钢围强度、厚度越大,桥墩动力响应越大,较小的强度,适中的厚度对防撞最有利。