[发明专利]既有桥墩船撞风险评估的方法

说明书

本发明涉及一种既有桥墩船撞风险评估的方法，包括以下步骤：收集桥墩信息、航道信息及船舶信息并对船舶进行分类，得到各个类目的船舶；根据桥墩的抗撞力计算各个类目的船舶撞击桥墩的临界撞击速度；根据临界撞击速度计算各个类目的船舶的临界航行速度，进而得到各个类目中航行速度大于临界航行速度的船舶数；计算各个类目的船舶与桥墩的几何碰撞概率；根据各个类目的船舶数及几何碰撞概率计算桥梁失效概率。本既有桥墩船撞风险评估的方法通过把复杂的船舶撞击桥墩的风险概率评估工作细化为若干个独立风险概率评估并求和，评估流程明确，可操作性强，并提高了对既有桥墩船撞风险评估的工作效率。

技术领域

本发明涉及道路桥梁安全管理领域，特别是涉及一种既有桥墩船撞风险评估的方法。

背景技术

随着内河、沿海航运的快速发展，跨江河、跨海的桥梁越来越多，与此同时，船舶的年通行量越来越大，且船舶尺度大型化趋势愈加明显，这使得船撞桥的事故日益增多。船撞桥事故不仅会造成巨大的经济损失，严重时还会造成人员伤亡。因此，为提高既有桥墩的通行安全性，对船舶撞桥进行风险分析评估具有十分重要的意义。

为了实现对船撞桥墩风险进行评估，传统的评估方法为中国公路桥梁抗撞设计规范的方法；虽然，中国公路桥梁抗撞设计规范的方法比较完备的方法，但对既有桥墩船撞风险评估流程不明确，一些计算公式过于复杂，比如轮船撞击力计算公式，而且一些关键碰撞参数取值思路不明确，风险评估工作效率大大降低。

发明内容

基于此，有必要针对传统的评估方法中的评估流程不明确、计算效率低、碰撞参数取值思路不明确的问题，提供一种既有桥墩船撞风险评估的方法。

其技术方案如下：

一方面，一种既有桥墩船撞风险评估的方法，包括以下步骤：

S100、收集桥墩的几何尺寸及抗撞力F_ijhk，预设时间段内通过所述桥墩的船舶的几何尺寸、载重吨位、航行速度、及所述船舶通过所述桥墩时航道的航道信息及水位信息，并根据所述船舶的载重吨位、所述航道的水位信息及航道信息将所述船舶进行分类，得到不同类目的所述船舶；

S200、根据所述桥墩的抗撞力F_ijhk计算不同类目的所述船舶撞击所述桥墩的临界撞击速度VZ_ijhk；

S300、根据临界撞击速度VZ_ijhk计算相同类目的所述船舶的临界航行速度V_ijhk，并将临界航行速度V_ijhk与对应类目下所述船舶的航行速度进行比较，进而得到对应类目中航行速度大于临界航行速度V_ijhk的船舶数N_ijhk，从而能够得到不同类目的船舶数N_ijhk；

S400、根据所述桥墩的几何尺寸、所述船舶的几何尺寸及所述船舶通过桥墩时的航道信息计算不同类目的所述船舶与所述桥墩的几何碰撞概率P_ijhk；

S500、根据不同类目的船舶数N_ijhk及几何碰撞概率P_ijhk计算桥梁第一失效概率R₁，并根据桥梁第一失效概率R₁评估所述船舶撞击所述桥墩的风险；

其中，i表示第i个桥墩，且i小于或等于桥墩的总个数m1；j表示第j类水位，且j小于或等于水位的总类数m2；h表示第h个航道，且h小于或等于总航道数m3；k表示第k类载重吨位，k小于或等于载重吨位的总类数m4。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，在步骤S100中，包括：