专利名称：一种桥墩柔性抗船舶撞击实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新 型涉及桥墩防船撞装置的设计研究領域，尤其涉及一种桥墩柔性抗船舶撞击实验装置。
背景技术：
船舶撞击桥梁的事故中，虽然失事船舶的速度一般比其它交通工具要慢，但是由于船舶的重量比其它交通工具要大的多，所以船舶撞击桥墩的动能非常大，对桥梁的安全带来很大问题。而为了防止因船舶撞击カ超过桥墩的设计承受能力而导致桥梁损坏，各种各样的桥墩防船舶撞击装置不断出现。桥墩柔性抗船舶撞击装置是ー种新型桥墩防撞设施，它的防撞理念是不但能吸收部分的撞击能量，还能改变船舶的航向，使船舶带走大部分的动能，从而大大降低船舶对桥墩的撞击力。这种柔性防护装置通常可以得到极好的防撞效果，并且它的成本也相对较低。数值模拟也在一定程度上证明了这种分析結果。但是，由于碰撞过程中的不确定性因素很多，迫切需要通过实船撞击实验获得真实的撞击数据，以便进ー步修正计算模型，提高碰撞数值模拟精度，加速桥墩柔性抗船舶撞击技术的推广应用。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是ー种可获得真实的撞击数据以便进一歩修正设计的桥墩柔性抗船舶撞击实验装置。本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为一种桥墩柔性抗船舶撞击实验装置，包括套在桥墩外的密闭的内钢围和外钢围，所述的内钢围和外钢围之间固定连接有多个均匀分布的防撞圈，所述的外钢围上设置有受カ体，所述的受力体的后表面和下表面上分別固定设置有多个呈阵列分布的第一测カ传感器，所述的受力体内固定设置有网格状的支撑肋，所述的第一测カ传感器的安装位置位于所述的支撑肋对应端的十字交叉处，所述的第一测カ传感器与所述的外钢围固定连接，所述的防撞圈与所述的内钢围连接端上固定设置有第二测カ传感器。所述的内钢围和外钢围中分别填充有高強度泡沫塑料，保证了实验装置在被多次撞击后,万一破裂漏水而不会沉没。所述的防撞圈的材质为橡胶。本实验装置的工作原理为当实验船舶撞击受力体的前表面时，撞击カ通过连接内、外钢围的防撞圈传递到内钢围上，并最终把撞击カ传递到桥墩上，柔性抗船撞装置在撞击过程中传递、分散撞击力，并拨转船舶航行方向。而在这个撞击过程中，按垂直坐标系阵列布置在受カ体后表面和下表面上的第一测カ传感器把船舶撞击カ分解为水平Fx和垂直Fz分力形式记录下来，并通过合力公式
F =把+Fz2可计算得到船舶的撞击力，同时防撞圈上的第二测カ传感器能測量出其受カ的时程曲线，为防撞圈的设计修改提供依据。与现有技术相比，本实用新型的优点是通过该实验装置可获得真实的船舶撞击数据，以便进ー步修正计算模型，提高碰撞数值模拟精度，为柔性防撞装置的设计研究提供有力的依据和參考；而且受力体的后表面和下表面上的第一测カ传感器采用阵列分布，实现了大的测カ面积，降低了对实验船舶撞击位置精度的要求。
图I为本实用新型在桥墩上的安装俯视图；图2为本实用新型的受カ体上的第一测カ传感器的布置示意图；图3为图2的侧视图；图4为本实用新型的防撞圈上的第二测カ传感器的安装示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进ー步详细描述。如图所示，一种桥墩柔性抗船舶撞击实验装置，包括套在桥墩I外的密闭的内钢围2和外钢围3，内钢围2和外钢围3中分别填充有高强度泡沫塑料(图中未显示)，内钢围2和外钢围3之间固定连接有多个均匀分布的橡胶防撞圈4，外钢围3上设置有受カ体5，受力体5的后表面和下表面上分别固定设置有多个呈阵列分布的第一测カ传感器6，受カ体5内固定设置有网格状的支撑肋8，第一测カ传感器6的安装位置位于支撑肋8对应端的十字交叉处，第一测カ传感器6与外钢围3固定连接，防撞圈4与内钢围2连接端上固定设置有第二测カ传感器7。
权利要求1.一种桥墩柔性抗船舶撞击实验装置，包括套在桥墩外的密闭的内钢围和外钢围，所述的内钢围和外钢围之间固定连接有多个均匀分布的防撞圈，其特征在于所述的外钢围上设置有受カ体，所述的受力体的后表面和下表面上分别固定设置有多个呈阵列分布的第一测カ传感器，所述的受力体内固定设置有网格状的支撑肋，所述的第一测カ传感器的安装位置位于所述的支撑肋对应端的十字交叉处，所述的第一测カ传感器与所述的外钢围固定连接，所述的防撞圈与所述的内钢围连接端上固定设置有第二测カ传感器。
2.如权利要求I所述的ー种桥墩柔性抗船舶撞击实验装置，其特征在于所述的内钢围和外钢围中分别填充有高強度泡沫塑料。
3.如权利要求I所述的ー种桥墩柔性抗船舶撞击实验装置，其特征在于所述的防撞圈的材质为橡胶。
专利摘要本实用新型公开了一种桥墩柔性抗船舶撞击实验装置，包括套在桥墩外的密闭的内钢围和外钢围，内钢围和外钢围之间固定连接有多个均匀分布的防撞圈，特点是外钢围上设置有受力体，受力体的后表面和下表面上分别固定设置有多个呈阵列分布的第一测力传感器，第一测力传感器与外钢围固定连接，防撞圈与内钢围连接端上固定设置有第二测力传感器；优点是通过该实验装置可获得真实的船舶撞击数据，以便进一步修正计算模型，提高碰撞数值模拟精度，为柔性防撞装置的设计研究提供有力的依据和参考；而且受力体的后表面和下表面上的第一测力传感器采用阵列分布，实现了大的测力面积，降低了对实验船舶撞击位置精度的要求。
文档编号G01L5/00GK202420812SQ20112052481
公开日2012年9月5日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者刘军, 唐长钢, 杨黎明, 董新龙 申请人:宁波大学