自浮式钢覆复合材料桥梁防撞设施简介
自浮式钢覆复合材料桥梁防撞设施是由纤维增强钢覆复合材料外壳、内部消能格构腹板+消
能钢板、内填耗能闭孔吸能材料及组件连接机构、内侧阻尼元件组成。
壳体为钢+复合材料壳体，较复合材料壳体来说增加了更大的刚性，外覆复合材料有着很好
的耐腐蚀和耐水流冲击作用，并且在复合材料外表层加入紫外线吸收剂和抗老化剂使其具
有更好的耐候性。
复合材料格构腹板及耗能钢板，增强了防撞设施的防撞能力，复合材料又具有各向异性的
特点，能够最大效能发挥变形吸能的作用，具有更强的缓冲吸能的能力，撞击变形时，将
撞击动能转化为弹性势能，最终减少撞击力。

高性能闭孔吸能材料，为闭孔结构，在撞击时通过挤压、压馈延长撞击时间吸收撞击动
能，起到耗能作用。
自浮式钢覆复合材料桥梁防撞设施可以采用卯榫结构连接，或采用承插螺栓连接，增强连
接结构强度，并保障连接尺寸精度，又便于安装、更换。
内侧阻尼元件在使用过程中起到防止因水流、波浪造成的自浮式复合材料桥梁防撞设施直
接与桥墩或承台磕碰的作用，防止长期磕碰对复合材料壳体或桥墩造成的疲劳;阻尼元件
贴面板为PE耐磨板，能够缓解长期疲劳，并在撞击第1时间降低磕碰损伤并将力量传递至
橡胶制阻尼元件进行1级吸能，对于小撞仅靠阻尼元件即可化解。

自浮式钢覆复合材料桥梁防撞设施防撞效果
防撞设施撞击仿真效果:
本次计算采用最不利撞击工况进行分析，撞击角度0度正面撞击，如下图所示。作为参考，
采用同角度撞击刚性墙作为撞击裸墩的工况，如下图所示。

裸墩装机效果如下图所示，船头出现明显变形，通过船头位置结构变形吸收船舶动能，迫
使船舶停止运动。
设防撞击效果如下图所示，防撞设施发生部分变形，替船舶分担了动能的耗散。

撞击力对比如下图所示:

曲线A为未设置桥梁防撞设施的桥墩所受的船舶撞击力，曲线B为设置了桥梁防撞设施后桥
墩所受的撞击力。从图中曲线趋势可以看出，设置防撞设施后，能够明显降低船舶撞击
力，延长撞击时间，达到保护桥墩的目的。
自浮式钢覆复合材料桥梁防撞设施特点
1、柔性材料、撞击力吸能好
自浮式钢覆复合材料桥梁防撞设施属于柔性材料+钢制作，内部填充高性能闭孔吸能材料，
与自浮式复合材料桥梁防撞设施相比，增大了刚性，能够更大的消减船撞力，有效的保护
人、桥安全，同事，还能够最大限度的降低船舶的损伤。
2、耐腐蚀、耐久性、耐撞性、耐疲劳性能优异
与纯钢制桥梁防撞设施相比，钢+复合材料桥梁防撞设施耐腐蚀、耐久性好，使用过程不需
要维护;
结构性能好，可承受小船多次撞击;
复合材料抗疲劳能力强、弹性好，变形后可以恢复。
3、重量轻，运输、安装、更换方便
钢+复合材料壳体比重为钢制壳体的1/4，且高性能闭孔吸能材料比重更轻。
独立单元重量轻、运输、吊装费用低。

4、受撞击可改变船舶航向
桥梁防撞设施为圆角结构，当船舶与防撞设施碰撞时，防撞装置能够拨开船头，使之不再
继续冲击桥墩，从而主动降低船舶撞击桥墩的能量。
5、连接形式好拆装、运输安装方便快捷
自浮式钢覆复合材料桥梁防撞设施由多个独立的单元组成，可采用卯榫或插销式连接方
式，可拆装，运输和安装便捷、高效，各单元损坏后维修更换方便。
6、可塑性强，可根据具体桥墩形式，结合通航情况设计出适用的桥梁防撞装置
7、外观美观、醒目
自浮式钢覆复合材料桥梁防撞设施外观可制作成任何颜色或图案，设置成醒目颜色或反光
形式，提高桥墩安全性。

自浮式钢覆复合材料桥梁防撞设施安装示意图

自浮式钢覆复合材料桥梁防撞设施防撞机理
在自浮式钢覆复合材料桥梁防撞设施保护系统中，当船舶与防撞设施撞击紧密接触后，防
撞设施截面本身也能承受较大的撞击力，设施截面外壳为弹性复合材料，其内部填充的耗
能材料抗剪强度高，缓冲能力强。
由于钢覆复合材料桥梁防撞系统具有自重轻、缓冲性、弹性模量低等特点，因此可有效保
护船舶不至于局部受损。
总结自浮式钢覆复合材料桥梁防撞设施的受力机理，主要有以下几点:
弹性好，长纤维可有效分散撞击荷载，同时保护桥梁与船舶;
纤维强度高、质量轻;
耐腐蚀、稳定性好、免维护、免油漆涂装;
绿色环保材料;
重量轻、运输、安装、更换方便;
内部紧密填充耗能材料，撞击时耗能材料相互摩擦消耗能量，以降低撞击力;
小撞不坏，中撞好修，大撞好换。