哪家治疗白癜风最出名 https://wapyyk.39.net/hospital/89ac7_labs.html1.概述
桥梁是“跨越障碍的通道”。桥梁的建设与人类社会发展息息相关，从“横木为梁”、“结藤成索”、“垒石为拱”的古代三种基本桥式诞生，逐渐演变发展到现代桥梁的造型多样、超长大跨；其跨越对象为大江大河、深沟峡谷、海峡滩涂、既有线路等时，对应的就有跨河桥、跨谷桥、跨海桥、跨线桥等。世界各国桥梁建设的高峰期，依时间先后分别发生在美国、欧洲、日本和中国。据说世界桥梁界有这样一句话：“世界桥梁建设20世纪70年代以前看欧美，90年代看日本，21世纪看中国”。目前我国公路桥梁数量已超过80万座，高铁桥梁累计长度超过1万公里。据我国年桥博会上公布的数据显示，在长江干流上已建成的各类长江大桥已达座。这些桥梁构成了当地交通系统的关键环节，并进一步推动着社会和经济的发展。
对于跨河桥、跨海桥，一般有通航的要求。无论是大跨缆索承重桥梁的桥塔结构还是梁桥、拱桥等的墩台对河流和海洋环境都有一定程度的影响，同时通航船只和漂流物对桥梁的撞击作用也是跨河、跨海桥面临的一大威胁。而山区修建的跨谷桥与平原和浅丘地区的桥梁相比，通常具有“两高一大”（桥面、桥墩高，桥梁跨径大）的显著特征[1]。跨谷桥梁施工和运营阶段都有可能会面临地震、崩塌滚石、泥石流、滑坡等多种灾害的侵扰，其造成破坏的事故并不少见，崩塌落石、泥石流等对桥梁的撞击问题值得重视，如年四川汶川落石、年绵竹泥石流等均造成了桥梁垮塌事故。跨线桥遭受汽车撞击的事故时有发生，损失一般不大；跨铁路线的桥梁如若列车脱轨，其撞击桥梁的后果不堪设想。
桥梁撞击问题是国内外既有和在建桥梁工程长期面临的问题；大跨桥梁等复杂结构的灾变和防控问题的研究也被列入了年国务院颁布的《-年国家中长期科学和技术发展纲要规划》中。年国家自然科学基金在“桥梁撞击与防护方面”批准资助的项目有：考虑长期荷载作用的高强钢管混凝土桥墩撞击下及撞击后力学性能研究（）、超高车辆撞击下预应力混凝土梁损伤机理及损伤评估方法研究（）、具有分级防护的可恢复功能桥梁结构体系研究（）、UHPC增强墩柱抗撞工作机理及面向撞击-撞后全过程的分析方法研究（），另外，年仍在执行期的国家自然科学基金项目在“桥梁撞击与防护方面”有：承插式预制桥墩在车辆撞击下的损伤机理及防撞设计研究(，~)、桥梁多灾害及控制（，~）、车辆对桥墩撞击作用下钢筋混凝土桥梁结构的易损性研究(，~)、钢筋混凝土结构抗落石冲击作用研究（，~）、大型跨海桥梁的船撞风险评估、智能监控与安全防护研究（U，~）、基于规范化碰撞荷载的桥梁船撞动力响应及倒塌概率研究（，~）、桥梁在冲刷和船撞共同作用下的生命周期内时变损伤研究（，~）等。由以上国家自然科学基金资助情况可知，桥梁撞击及防治是国家发展需求，也是国内外近年来的研究热点。
年作为“十三五”科技创新规划的收官之年，也是面向“十四五”部署科技重点任务的关键之年。“明镜所以照形，古事所以知今”，作者在此主要回顾年桥梁撞击事件及科学研究现状，对目前分析热点进行归纳总结，展望撞击灾变和防控的研究趋势，并期待借此抛砖引玉，为该方向的同仁提供些许信息，共同致力于桥梁防撞理论的研究与实践。文献来源：通过WebofScience、ElsevierScienceDirect、CNKI和万方中国学术期刊数据库等进行检索，主要来自《EngineeringStructures》、《StructureandInfrastructureEngineering》、《SafetyScience》、《InternationalJournalofImpactEngineering》、《OceanEngineering》、《CompositesPartB:Engineering》、《BulletinofEngineeringGeologyandtheEnvironment》、《EngineeringFailureAnalysis》、《土木工程学报》、《振动与冲击》、《岩石力学与工程学报》、《铁道标准设计》、《铁道工程学报》、《西南交通大学学报》、《重庆大学学报》等中外学术期刊。限于水平与时间精力有限，本文文献收集有可能挂一漏万，有疏漏或不妥之处，敬请读者指正。依据所查桥梁撞击文献，大体分为三大类：桥梁船撞、崩塌落石冲击（本文不涉及泥石流对桥梁的撞击研究，将有另文报道）和车撞等，以下对此进行简要介绍。
2.桥梁船撞事故及船桥碰撞研究进展
跨越水上航线的桥梁结构（如跨河桥、跨海桥等），船撞事故频发，其导致的桥梁损伤、倒塌危害巨大（见图1~图2）；船撞风险在桥梁结构规划、设计以及运营全寿命过程中不可忽视。年美国阳光大桥船撞事故之后，桥梁界开始对船撞问题引起高度重视。据美国交通部门的统计数字预计：大型桥梁通航运营期间，约有十分之一的会因船撞而垮塌，如不加重视甚至会达到50%以上。在我国，船撞桥事故也是频繁发生。如仅以武汉长江大桥、南京长江大桥和重庆白沙沱长江大桥这三座桥为例，建成以来桥梁船撞事故就分别发生了70起、30起和起以上。据不完全统计，仅发生在我国长江、珠江、黑龙江三大水系干线上的船撞桥事件就达到起以上[2]。去年也发生了多起桥梁船撞事故：年1月，广深高速的东洲河桥B2~B3通航孔被一艘货船船头传送带的支撑柱碰撞，导致桥上部承重梁体严重受损。年4月6日，巴西帕拉州首府贝伦一座横跨莫茹河(Moju)的桥梁遭货船撞击坍塌（图3）。年4月20日凌晨，中国四大古桥之一--潮州广济桥遭货船碰撞，多处受损（图4）。年7月10日，中国湖南衡阳衡东县洋塘河坝水电站桥被三艘失控货船轮番撞击。年7月16日，中国广西贵港平南大桥拱肋被“粤云”砂石船撞击，船舶驾驶台与大桥桥拱碰撞破损严重。在桥梁的非通航跨，由于船舶操作失误也会有发生船撞事故的风险。如年3月27日货船撞上在建的金塘大桥非通航孔桥箱梁，被撞落后压在肇事货船的驾驶台上。另外，随着民用航空器使用越来越普遍，偶尔也有飞机撞桥的事件发生，如年7月20日幸福通用航空一水上B-10FW飞机，在由上海金山-舟山航线起飞过程中撞上大桥发生事故。
图1美国阿肯色河船桥碰撞事故
图2广东九江大桥船撞垮塌
图3巴西帕拉州莫茹河桥船撞
图4货船撞击广济桥
随着桥梁船撞事故被越来越重视，近些年桥梁船撞相关的研究也逐渐增多，由图5可见，CNKI桥梁船撞文章数量在年也达到了一个高峰。
图5CNKI桥梁船撞方面文章总体趋势
在桥梁船撞规范或标准方面目前有：美国道路工程师协会（AASHTO）于年编写的《公路桥梁船撞设计指南》（该指南于年进行了修订），其专门针对美国内河桥梁提出了基于风险的船撞设计技术标准和设计方法。年美国铁路工程协会（AREMA）出版了《防撞保护系统设计规范》。欧洲用于指导桥梁船撞设计的规范是年出版的欧洲统一规范中的Eurocode1.2.7分册。我国《公路桥涵设计通用规范（JTGD60-）》和《铁路桥涵设计规范（TB02-）》对船撞有所涉及；我国第一部专门的船撞设计指南是地方标准《重庆市三峡库区跨江桥梁船撞设计指南（DBJ/T50--）》。
在桥梁船撞理论分析模型研究方面：张可成[3]总结了桥梁船撞概率模型有：AASHTO规范模型、IABSE模型、欧洲规范模型、KUNZI模型以及三参数路径积分模型等；并对长江航道南京段水位进行统计，得出了南京长江段航道通航水位呈正态分布规律的结论；在已有研究的基础上，综合考虑航迹、航角、停船距离和水位等因素的影响，优化了现有船撞桥梁风险分析模型，考虑了变动水位的影响。考虑水位因素的船－桥碰撞概率模型表示为：
式中,f（z）为水位概率密度。具体其它符号含义请参见文献[3]，此处不再赘述。
Song等[4]提出了一种简化的桥梁冲击荷载时程分析模型，以预测桥梁在船舶撞击下的动态响应。根据5艘典型船舶的有限元模型数值模拟结果，得到了45条基准冲击力时程曲线。其简化的冲击载荷模型，提出了一种用抛物线表达式修正的半正弦波函数来捕捉冲击力时程的上述特征。函数的形式如下：
通过两个桥梁模型的案例研究，评估了该模型的有效性。结果表明，当桥墩的基频在3Hz以内时，该简化分析模型能够准确地预测船桥碰撞事件的冲击荷载时程。需要说明的是其所采用的是船舶刚性壁碰撞模型。宋彦臣等[5]还以一座连续梁桥为例进行了接触碰撞反应分析与撞击力时程反应分析，并将修正半波正弦荷载模型的响应求解误差分为3类，讨论了这3种误差对结构响应的影响大小。
桥梁船撞响应分析方面：跨通航水道特大型桥梁结构设计的一个关键问题是，保证桥梁在船舶碰撞事故中的安全性。袁龙文等[6]以润扬长江大桥为背景，采用LS-DYNA从桥墩混凝土强度、配筋率、船舶行驶速度等方面分析主要影响因素对内河桥梁受船舶撞击的具体作用规律。付涛等[7]对AASHTO规范公式、欧洲规范公式、铁路规范公式、陈诚公式的船撞力计算结果进行比较，总结了各种方法的适用性、考虑的影响因素和优缺点，给出了工程建议。Wan等[8]以石臼湖大桥为研究背景提出了简化船艏模型，进行了准静态压缩试验和数值模拟，研究了船艏的静刚度特性，并与动力特性进行了比较；分析了桥墩的损伤过程和破坏模式，对欧洲规范和AASHTOLRFD桥梁设计规范规定的设计冲击荷载进行了评估。赵英策等[9]以船舶撞击力、撞击持续时间等为主要研究目标，从船舶撞击角度、受撞沉井基础顶面与海平面高差等方面考虑，研究了跨海大桥撞击力设防标准，并探讨了撞击力与撞击角度的关系。邓江涛，李永乐等[10]为研究船撞桥过程中深水桥梁的碰撞力及响应，在对比等效密度系数法和流体有限元方法的基础上，提出了考虑墩水相互作用的桥墩与船舶撞击的实用分析方法。
桥梁下部结构（包括桥墩和桥塔）应有足够的防撞能力，这方面问题引起了足够重视，但上部结构的撞击问题往往被忽略。Sha等人[11]建立了船艏结构和桥梁的高保真有限元模型。采用数值模拟的方法研究了船艏冲击作用下桥梁的结构响应。提出了一种简单而有效的加固方法--“双层横隔梁端部”，有效地提高了钢主梁的横向抗冲击性能，同时显著地限制了成本和施工工作量的增加。
在桥梁船撞风险评估方面：罗嘉敏等[12]调查广深高速公路某次船撞桥梁上部结构事故原因，结合人工接触式检查结果，确定损伤实际状况，之后采用静载试验实测车辆荷载作用下梁体变形、关键截面应变和主梁裂缝等指标的分布变化规律，评估船舶撞击的影响，然后提出维修建议。李志荣等[13]从分析危险源与船撞桥事故关系出发，提出人、船、桥、环境、管理等5类船撞桥危险源；结合DPSIR模型中各指标间的制约关系，从驱动力、压力、状态、影响、响应等5方面筛选出12个评价指标，建立船撞桥风险评价指标体系，并对其进行风险评价，进而为跨江河或海湾海峡等通航桥梁的风险评价和风险控制提供理论依据。刘静文[14]以武汉天兴洲大桥为工程背景建立ANSYS全桥模型，研究了在相同船舶撞击下，不同碰撞角度对桥梁位移响应的影响。得到了塔顶对碰撞较为敏感、通过增大碰撞角能有效降低桥梁船损风险的结论。
Chen[15]从海事安全管理的宏观角度，对船舶碰撞事故定量风险分析进行了系统回顾和分析；探究了主要利益相关者及其在风险分析中的偏好，以及藤井和Shiobara（年）和Macduff（年）提出的框架下的风险分析方法。在因果概率分析中，统计分析、故障树分析和贝叶斯网络模型被选为主要的方法类别。
在桥梁防船撞设施方面：船舶撞击是航道桥墩的潜在危险。为避免船舶与桥墩直接接触，目前桥梁设计中广泛采用不同类型的防护结构，以防船舶撞击。马志敏等[16]基于ANSYS软件分析了某大桥钢管防撞墩结构的15个不同撞击点在船撞工况荷载作用下的应力分布情况，并提出了新的防撞墩结构（图6）；其通过减小系杆跨度、增加节点刚度和撞击点系杆数量等方式改进防撞墩性能的措施值得借鉴。王纪锋等[17]以京港澳高速沙河大桥某两个桥墩进行防撞能力评估，之后针对吨级船舶撞击下桥墩自身抗撞能力不足的问题，添加了自浮式钢覆复合材料防撞设施，保证了桥墩结构安全。
图6新防撞墩俯视图
图7速度为1m/s时正面碰撞冲击力时程
Zhu等[18]人提出了一种新颖的纤维增强聚合物（FRP）蒙皮泡沫填充格构复合材料防撞体系（FLCBS），并将其作为桥墩抗船舶碰撞的防护结构。利用显式有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立了详细性能评价数值模型，研究了有无FLCBS的正面碰撞和侧面碰撞情况。对不同的撞击角、速度和冲击位置的影响进行了模拟，数值计算结果表明，通过比较冲击峰值力和冲击持续时间，FLCBS具有明显的优越性，部分结果可见图7。峰值冲击力的显著减小和冲击过程的有效延长表明了FLCBS的优越性能。模块化的制造和更换，方便快捷的安装和高度可设计的结构，使得FLCBS在船舶碰撞中作为桥梁防护具有很大的吸引力，应用实例如图8所示。Wang等[19]采用有限元模拟方法，对广东湛江海湾大桥采用的柔性浮式防撞装置进行了有效性评价。研究表明，在外浮钢外围不发生过大的塑性变形的情况下，该装置能够以在撞击过程中改变船舶的航行方向的方式，减少船舶和装置吸收的内能，从而对船舶和浮动装置起到保护作用。除此之外，通过引入线圈可以减小对受保护桥墩的最大冲击力，减轻冲击时对桥墩的损伤。
图8FLCBS的应用情况：（a）福州某大桥；（b）张家港巫山大桥；（c）常州某大桥；（d）温州瓯北大桥；（e）武汉江汉六号大桥；（f）兰溪金角大桥
海上风轮机三脚架作为重要的基础型式之一得到了广泛的应用。因此，在碰撞过程中，护舷的安全和稳定性必须保证，以对海洋环境乃至生命安全提供保障。Han等人[20]运用ANSYSLS-DYNA软件，对船舶与三脚架正面碰撞时护舷的抗撞性能和OWT的响应进行了综合评价和比较，并考虑了橡胶、铝、橡胶泡沫铝和泡沫铝橡胶四种护舷类型，泡沫铝护舷在碰撞后展现了具有良好的防护性能。同样是海洋环境的构造物的防撞问题，该文献中应用的泡沫铝也可尝试应用于跨海桥梁的防撞研究中。在这方面中科院山地所何思明等往年也做了不少工作。
左杨等[21]以重庆白居寺公铁两用斜拉桥为背景，基于LS-DYNA3D对船撞荷载作用下该桥的梁轨相互作用进行了分析研究。在船撞力时程模拟时，对比了沃辛公式、AASHTO规范公式、IABSE规定以及国内公路、铁路桥规公式计算结果的差异，认为LS-DYNA3D模拟结果基本合理。选取钢－泡沫铝填充材料的防撞钢套箱装置，并将其安装于桥塔下部适当位置处，跨中和1/4跨处的梁轨相对位移有了明显改善（图9），保证了桥梁使用的安全。邵旭东等[22]将超高性能混凝土（UHPC）用于组合梁桥面结构的正交试验中，综合考虑了配筋率、保护层厚度、UHPC层厚度和栓钉间距等因素影响，给出了最大裂缝宽度建议公式。
图90t级船撞荷载作用下梁轨横向相对位移
船舶撞击桥梁上部结构是船撞桥梁事故的种类之一。由于操作人员失误或者某些桥梁建设年代较早通航净高较低等，该类事故也时有发生。在桥梁上部结构防撞限高架的设计、施工和选型方面，中铁建港航局集团勘察设计院有限公司的徐光中[23]对川槎大桥通航孔水上防撞限高架进行了刚性和柔性方案比选、设计及施工方法介绍，属于国内首例水上钢结构限高防撞工程。同一单位的郑宏鸿[24]结合实际工程案例，总结了防止超高船舶撞击桥梁上部结构的软措施：对通航桥梁按规范设置航标、安装超高预警装置和标志、设置电子标高水尺实时显示水位高度、加强航道情况宣传和海事监督巡逻等。之后，对上部结构设置的“钢桁架”和“固定拉索”这两种水上限高架进行受力分析和计算，给出了其适用范围。林光峰[25]以对某连续箱梁桥上部结构被船舶撞击事故调查为出发点，提出三种防止船舶撞击桥梁的技术措施并进行了技术经济比选，确定了具体的对策。这些分析计算均可为桥梁工程上部结构防撞提供经验和参考。
在船桥碰撞预警研究方面：Wu等人[26]的研究提出了一种基于模糊逻辑的船桥碰撞预警方法，该方法综合考虑了船舶特性、桥梁参数和自然环境。具体来说，建立了包括输入层、模糊推理层和输出层的三层框架（见图10），将碰撞风险分为临界条件和自然环境两部分。从船舶位置、船舶轨迹方向、船舶与桥梁的距离、船舶速度等方面分析了船舶与桥梁的碰撞情况。这些因素与自然环境一起作为输入变量。然后通过引入船-桥碰撞条件，对船-桥碰撞过程中的船舶细节和桥梁参数进行了考虑和模糊化，建立IF-THEN规则，进行模糊推理，得出船舶与桥梁的碰撞风险，船桥碰撞风险评估的模糊逻辑盒如图11所示。
图10通用模糊推理系统
图11船桥碰撞风险评估的模糊逻辑盒
陈琼等[27]提出的一种智能化桥梁管理系统主要包含的3个方面：主动安全防护系统、复合防撞及报警系统、可追溯式监控系统，通过主被动结合的方式可实现对船撞桥事故的全方位、多角度管控，为桥梁防撞提供了有益思路。
船撞桥问题属于典型的交叉学科，船撞桥事故的发生因素涉及人、船舶、通航条件和环境、管理等多个方面。为了从根源上解决这一安全隐患，除了规范航道管理、谨慎通行以外，桥梁设计过程中还要采用合理的船舶撞击力设防标准，加强结构设计、加设防撞装置和主被动监测防控系统，因地制宜、多管齐下才能切实维护好通航水域的桥梁安全和桥区水域的水上交通安全。
3崩塌落石对桥梁的撞击
位于艰险山区的桥梁易受落石碰撞的影响，这可能危及在这些桥梁上的高速列车或汽车的行驶安全。作者在此对年崩塌落石对桥梁的撞击及其防护方面的研究进行简单回顾总结。
何思明等[28]为了减轻落石对桥梁的危害，研制了一种新型的柔性、耗能的桥墩防撞装置。采用非线性有限元方法对桥墩落石冲击过程进行了数值模拟。在冲击过程中考虑了材料非线性、几何非线性和接触非线性等影响因素。结果表明，新型桥墩防护结构能有效缓冲落石冲击，显著提高桥墩的抗冲击能力。
张迅等[29]利用有限元程序LS-DYNA对落石与桥墩碰撞进行了数值模拟，研究了落石速度、落石直径、落石位置和列车速度对冲击力、墩顶位移和列车运行安全指标的影响。结果表明，落石冲击力具有很短的冲击波特征，对桥梁动力响应有明显的影响。桥梁位移引起的附加轨道不平顺能显著提高列车运行安全指标，特别是脱轨系数和轮轨横向力指标。当落石直径为1m且速度达到30m/s或当落石直径大于1.5m且速度达到20m/s时，高速列车处于不安全运行状态。
樊伟等人[30]开展了UHPC墩柱和普通钢筋混凝土墩柱的落锤冲击试验，并在此基础上，建立一种简化分析方法，用于分析受压墩柱的冲击响应。研究发现：受压UHPC墩柱的抗冲击能力显著优于普通混凝土墩柱，多次冲击作用下总耗能远高于普通混凝土墩柱；UHPC具有良好的抗压性能和耐撞性，促使了“压力拱效应”的出现，能够显著提高受压墩柱的抗冲击性能；无轴压UHPC墩柱在冲击作用下呈现出典型的少筋破坏，当UHPC用于受弯构件或低轴力情况时，相比普通钢筋混凝土构件需提高最小配筋率要求；受压UHPC墩柱耗能能力约为普通混凝土墩柱的2.27倍；当冲击能量一定时，提高受压UHPC墩柱的配筋率和配箍率，能有效地减小墩柱跨中峰值位移和残余位移，但峰值力变化较小；相同配筋率时，提高冲击能量，跨中位移、残余位移、冲击力峰值也相应增大。
成永刚[31,32]在
