固定式復合材料橋梁防撞設施簡介

固定式復合材料橋梁防撞設施，顧名思義，是固定在橋梁的橋墩或承台的防撞部位的橋梁防撞設施。

通過螺栓將復合材料橋梁防撞設施固定在橋墩或承台四週，可以預埋帶有套筒的緊固件（適用於新建橋梁），或安裝前將螺栓植觔到橋墩或承臺上（適用於老橋改造）。

通過螺栓連接方式即便於安裝，在更換時只需擰開螺栓便可更換。

復合材料橋梁防撞設施由復合材料殼體、復合材料格構腹板、高性能閉孔吸能材料三部分組成。

復合材料殼體有着很好的耐腐蝕和耐水流衝擊作用，並且在復合材料外表層加入紫外線吸收劑和抗老化劑，使其具有更好的耐候性。

復合材料格構腹板有着非常好的韌性和剛性，能夠使內部填充吸能材料形成一個封閉的艙室，並作為吸能材料的骨架，擴大吸能作用。

高性能閉孔吸能材料，為閉孔結構，在撞擊時通過擠壓、壓潰延長撞擊時間，吸收撞擊動能，起到耗能作用。

固定式復合材料橋梁防撞設施能緊密貼合在橋墩、承台表面，以柔克剛、剛柔並濟吸收動能，保護橋梁、船舶及人員的安全。

固定式復合材料橋梁防撞設施防撞效果

防撞設施撞擊仿真效果：

本次計算採用最不利撞擊工況進行分析，撞擊角度0度正面撞擊，如下圖所示。作為參考，採用同角度撞擊剛性牆作為撞擊裸墩的工況，如下圖所示。

裸墩裝機效果如下圖所示，船頭出現明顯變形，通過船頭位置結構變形吸收船舶動能，迫使船舶停止運動。

設防撞擊效果如下圖所示，防撞設施發生部分變形，替船舶分擔了動能的耗散。

撞擊力對比如下圖所示:

曲線A為未設置防撞設施的橋墩所受的船舶撞擊力，曲線B為設置了防撞設施后橋墩所受的撞擊力。從圖中曲線趨勢可以看出，設置防撞設施后，能夠明顯降低船舶撞擊力，延長撞擊時間，達到保護橋墩的目的。

固定式復合材料橋梁防撞設施特點

1、柔性材料、撞擊力吸能好

固定式復合材料橋梁防撞設施屬於柔性材料製作，內部填充高性能閉孔吸能材料，可大幅消減船撞力，有效的保護人、橋安全，同事，還能夠最大限度的降低船舶的損傷。

2、耐腐蝕、耐久性、耐撞性、耐疲勞性能優異

與鋼制橋梁防撞設施相比，復合材料橋梁防撞設施耐腐蝕、耐久性好，使用過程不需要維護；

結構性能好，可承受小船多次撞擊；

復合材料抗疲勞能力強、彈性好，變形后可以恢復。

3、重量輕，運輸、安裝、更換方便

復合材料殼體比重為鋼制殼體的1/4，且高性能閉孔吸能材料比重更輕。

獨立單元重量輕、運輸、吊裝費用低。

4、受撞擊可改變船舶航向

固定式復合材料防撞設施為圓角結構，當船舶與防撞設施碰撞時，防撞裝置能夠撥開船頭，使之不再繼續衝擊橋墩，從而主動降低船舶撞擊橋墩的能量。

5、連接形式好拆裝、運輸安裝方便快捷

固定式復合材料橋梁防撞設施由多個獨立的單元組成，可採用卯榫或插銷式連接方式，可拆裝，運輸和安裝便捷、高效，各單元損坏后維修更換方便。

6、可塑性強，可根據具體橋墩形式，結合通航情況設計出適用的橋梁防撞裝置

7、外觀美觀、醒目

固定式復合材料橋梁防撞設施外觀可製作成任何顏色或圖案，設置成醒目顏色或反光形式，提高橋墩安全性。

固定式復合材料橋梁防撞設施安裝示意圖

固定式復合材料橋梁防撞設施防撞機理

在固定式復合材料橋梁防撞設施保護系統中，當船舶與防撞設施撞擊緊密接觸后，防撞設施截面本身也能承受較大的撞擊力，設施截面外殼為彈性復合材料，其內部填充的耗能材料抗剪強度高，緩衝能力強。

由於固定式復合材料橋梁防撞系統具有自重輕、緩衝性、彈性模量低等特點，因此可有效保護船舶不至於局部受損。

總結固定式復合材料橋梁防撞設施的受力機理，主要有以下幾點：

彈性好，長纖維可有效分散撞擊荷載，同時保護橋梁與船舶；

纖維強度高、質量輕；

耐腐蝕、穩定性好、免維護、免油漆塗裝；

綠色環保材料；

重量輕、運輸、安裝、更換方便；

內部緊密填充耗能材料，撞擊時耗能材料相互摩擦消耗能量，以降低撞擊力；

小撞不坏，中撞好修，大撞好換。