随着跨越港区、海湾及通航江河的大跨桥梁大幅度增加，航行船舶吨位和体积越来越大，船舶撞击桥梁事故也随之增加，桥塌船毁的重大事故时有发生，如1980年5月9日垮塌的美国阳光大桥（Sunshine Skyway Bridge）[1]。根据Schmidt[2]对1847—2005年世界各地发生的64例船撞桥梁垮塌事故的总结，他发现因船撞导致各类大型桥梁垮塌事故发生的概率呈现上升趋势。工程界自20世纪60年代末开始从水利水文学、桥梁工程、碰撞力学（冲击动力学）、船舶结构与材料等多个方面对船桥碰撞问题进行研究[3-5]。我国对船桥碰撞问题的研究始于20世纪80年代末，一般都结合具体实桥设计，从桥梁设防船撞力、船撞设施的试验研究和实践[6]等方面进行专题研究。
我国现有桥梁规范对船撞桥的设计思想和设计策略不明确，对船撞问题重视不够[7]，已有研究成果大多基于船碰撞桥梁下部结构（桥墩）的情况，对于大吨位船舶撞击大跨桥梁上部结构的研究很少。而大型船只上部结构撞击大跨拱桥与船墩撞击行为不同，也很难设置防撞装置阻止船舶上层结构对拱肋的撞击，因此结构本身抗撞击设计很重要。钢圆管因优异的力学性能，在大跨拱桥中得到广泛应用，但受到侧向撞击时，局部变形较大，会导致结构失效或破坏，因此其临界屈曲应变（应力）是关键设计参数，已有一些相关研究成果[8-11]可供参考，其中最常用并已被欧洲规范采用的是Gresnigt[10]理论。(www.xing528.com)
采用大型有限元软件，如ANSYS/LS-DYNA，直接模拟船舶撞击拱桥的全过程，可以得到较好的连续垮塌分过程分析结果。但关键参数往往都是未知的，如船舶尺寸、船吨位、流速和主拱的具体构造细节，而且有限元动力分析迭代复杂，费时费力，分析起来难度很大，因此本章采用一种简化算法，不对撞击动力过程进行分析，而是采用准静态方式，对关键参数均取保守值，仍然可得到很好的结果。以瑞典阿摩尔桥的船撞垮塌事故[12]为背景，基于理论公式，采用大型有限元软件ANSYS，建立整体结构和钢管局部空间弹塑性有限元模型，从结构参数和船撞力两方面，分析船撞作用下桥梁连续垮塌过程及关键影响因素，为防撞设计提供参考。
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