山区河流船撞桥风险概率研究

论文摘要

山区河流河道地形复杂,水流弯多流急,航道条件随水位变化并且多雾,船舶行驶难度本身就很大,桥梁数量的迅速增加更造成了不同程度的碍航,使得船桥相撞事故增多,因此及时开展对山区河流船撞风险概率进行预测及研究,并针对预测结果对桥梁采取相应的防撞措施,从而减少船撞事故造成的影响,就显得尤为重要。本文研究山区河流的船撞风险概率问题,在收集了大量的山区河流的地形及水流条件数据的情况下,根据概化的山区河流顺直及弯曲河道,进行了系列概率计算,根据计算结果研究山区河流顺直及弯曲河道的船撞概率分布情况。通过数值计算和物理模型试验相结合的方法,得到相对尺度船撞概率分布,航向船撞概率分布,弯道船撞概率分布。得出:（1）相对尺度分布公式:μ1=B/L,其中B为船舶宽度,L为通航孔跨径,并且在相同尺度的船舶,船队的船撞概率大于单船的。相同的船宽时,船长和吃水深度对概率影响不大;μ1的公式在大于0.022的范围内成立,当小于0.022时对山区河流的船撞概率没有影响。（2）航向分布公式为:μ2= (3n下+n上)/n上+n下,其中n上为上水船舶的年通航量, n下为下水船舶的年通航量。（3）弯道分布公式为:μ3 =0 .1281α+1.5376,α为弯道转角。本文不仅可为研究山区河流船撞概率分布提供一种有效的方法,并且能为山区河流桥梁的布置起指导作用,为山区河流的船撞风险概率研究以及桥梁防护提供重要的参考依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 船撞桥事故概述
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 存在的主要问题
• 1.4 本文的研究目
• 1.5 本文研究的方法及主要内容
• 第二章 船桥碰撞概率模型
• 2.1 风险分析方法介绍
• 2.2 船撞桥概率数学模型
• 2.2.1 德国昆兹（KUNZI）模型
• 2.2.2 拉森（O.D.Larsen）模型（IABSE 模型）
• 2.2.3 欧洲规范模型
• 2.2.4 美国公路规范（AASHTO）模型
• 2.2.5 模型的选择
• 第三章 船撞概率分布研究
• 3.1 山区河流船撞事故原因
• 3.2 模型的分布研究
• 3.3 山区河流概化模型
• 3.3.1 顺直河道
• 3.3.2 弯曲河道
• 3.3.3 桥梁的概化
• 3.4 计算工况
• 3.4.1 相对尺度分布系数研究
• 3.4.2 航向修正系数
• 3.4.3 弯曲河道修正
• 3.5 本章小结
• 第四章 物理模型试验研究
• 4.1 桥群的概念
• 4.2 工程概况
• 4.2.1 水文泥沙条件
• 4.2.2 河床演变分析
• 4.2.3 通航水流条件
• 4.2.4 桥群河段桥梁布置与桥区通航净宽
• 4.3 试验设备
• 4.3.1 水工模型制作
• 4.3.2 模型验证
• 4.4 模型控制和量测设施
• 4.5 船模选择及概况
• 4.5.1 测控设备
• 4.5.2 船模航行状态判别标准
• 4.6 试验方法
• 4.7 船模试验流量及工况
• 4.8 拟建桥梁选址及桥跨布置试验成果及分析
• 4.8.1 水流试验成果及分析
• 4.8.2 船模试验成果及分析
• 4.9 试验小结
• 第五章 计算验证
• 5.1 研究内容
• 5.2 研究成果及分析
• 5.3 研究成果应用于依托工程河段情况分析
• 5.4 结论
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录Ⅰ概化河段船撞概率系列计算成果表
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果