大桥防船撞重大技术成果在甬发布

• 2023-05-08 18:15:35 来源：中国科学报

5月7日，由宁波大学主办的大桥防船撞重大技术成果发布会暨重大工程结构健康与安全高端论坛在宁波举行。会上发布了由宁波大学牵头研发的大桥防船撞重大技术成果——大型桥梁柔性防船撞技术与装备。据悉，该技术成果将应用于国家重大工程项目，为我国大桥穿上高科技“铠甲”、戴上高性能“护带”。

(资料图)

“宁波大学力学学科深耕跨海大桥安全保障技术领域，以爆炸与冲击动力学为主攻方向，联合兄弟院校、国企央企等，‘三十年磨一剑’研发大型桥梁防船撞装备及技术，已在国内多座大型桥梁中推广应用。”宁波大学校长蔡荣根在致辞中表示，宁波大学将全力服务“大国重器”，贡献“宁大力量”。

发布会现场 宁波大学供图

据不完全统计，2007年以来，国内已发生重大船撞桥事故92起，对交通大动脉造成严重危害。2020年颁布的《公路桥梁抗撞设计规范》(JTG/T 3360-02-2020)明确指出，“船舶撞击非通航孔引起的桥梁垮塌事故的数量约为撞击主通航孔的两倍，非通航孔桥的船撞问题需要引起重视”。

此次发布的大型桥梁通航孔刚柔匹配导向桥墩防船撞技术和工程装置、非通航孔桥非接触式自适应恒阻力船舶拦阻技术与工程装置可以柔性抵抗危险船舶撞击，达到既能保护桥梁又能保护船舶和环境安全的“三保护”目标，实现了在大型桥梁防船撞关键技术与设施研发方面的重大突破。

作为相关技术的主要研发者之一，宁波大学教授、冲击与安全工程教育部重点实验室副主任王永刚介绍说，此次发布的大桥防撞技术成果可以用“太极”与“安全气囊”这两个概念来解释。

针对通航孔桥，宁波大学摒弃了一贯的“刚性防护”，而是提出了如同太极一般的“以柔克刚”“刚柔并济”“借力打力”设计理念。

“我们发明了刚柔匹配导向桥墩防船撞技术，建立冲击载荷下刚柔匹配的防撞装置理论分析，确定了外钢围刚度与防撞圈柔度之间的匹配关系。在世界首次实船撞击试验中，船舶以不同载重量、不同速度、不同角度撞击防撞设施12次，撞击力减少55%-75%，实现了桥梁、船舶、防撞设施‘ 三不坏’，达到了‘四两拨千斤’的防撞效果。”

而针对非通航孔桥，发明自适应恒阻力耗能船舶拦截技术，利用船撞力作用下自适应浮筒翻转，实现拦截网从水平状态竖起展开包裹船艏，解决“拦得住”难题；利用“拉链式”耗能结构消耗船舶动能，解决“停得稳”难题。服务世界最长大桥——港珠澳大桥，最新研发了智能潜浮式船舶拦截技术，摒弃了守株待兔式“被动防护“，而是给拦阻装置装上了“智慧大脑”。

“整一个系统就像安装在汽车里的安全气囊，只有遇到危险时才会迅速弹出。”

这些拦阻装置日常沉于水下，不受水流和水位变化影响，抗风浪能力强，景观性能好，可以更好满足港珠澳大桥防撞需求。

“只有当系统感应到船舶靠近非通航孔桥时，拦阻系统便会迅速浮出水面，实施可靠拦阻。目前，我们的这项技术还攻克了柔性无损船舶拦阻技术难题，利用系列排布的高分子索链，实现稳定的阻力逐渐消耗船舶带来的动能，最终达到了桥梁、船舶和环境三重保护的目标。”王永刚说。

据悉，目前，这项技术已成功应用于湛江海湾大桥、象山港大桥、福建平潭海峡大桥等大型桥梁，服役期间已多次避免了船撞桥事故发生，节约工程造价约7.23亿元，经济和社会效益显著。

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