随着我国经济飞速发展,国内大力开展公路和铁路建设项目,内河及海域航道桥梁建设项目也随着增多,但船舶撞击桥梁的事故也日益增加,船撞造成巨大经济的损失。船舶撞击桥梁是个复杂的动态力学过程,本文基于有限元软件ANSYS LS-DYNA,对船—桥碰撞建立有限元进行数值模拟分析,研究上部结构模拟方法对船撞动力响应结果的影响;通过大量有限元模拟结果及ORIGIN分析撞击力影响因素,拟合撞击力与撞击速度、船舶质量及撞击高度间函数关系;用MIDAS CIVIL建立连续刚构桥整桥模型,分析全桥模型的动力响应与静力响应,并对响应结果进行比较分析,建立桥墩抗力与桥墩截面特性、材料特性及配筋率函数表达式,通过拟合出的桥墩承载能力计算公式与撞击力计算公式为桥梁防撞设计提供新的设计方法。本文主要研究的内容有以下几点:(1)总结国内外船舶撞桥梁研究现状,对船撞有限元模拟、撞击力计算及桥墩承载能力分析方法进行回顾和总结。(2)介绍几种碰撞理论及进行归纳总结、分析各种碰撞理论的适用范围和优缺点;整理船撞力简化公式,并总结各经验公式的适用条件,最后对船撞有限元模拟理论进行分析。(3)利用LS-DYNA建立船撞有限元模型,研究上部结构的模拟方法对碰撞动力响应结果的影响,主要对撞击力时程曲线、碰撞能量转化及桥墩应力进行分析,并建立桥梁承载能力有限元模型,分析桥墩承载能力值。(4)基于《铁路桥涵设计基本规范》,结合LS-DYNA有限元模拟结果,利用ORIGIN软件分析撞击力与撞击速度、船舶质量及撞击高度关系,通过数据分析拟合,建立撞击力与撞击速度、船舶质量和撞击高度间的函数关系。(5)通过MIDAS CIVIL建立连续刚构桥整桥模型,分析动力响应与静力响应间关系,动力响应结果相对于静力响应结果具有放大作用,在整桥有限元模型下分析桥墩承载能力值,最后建立桥墩承载能力与桥墩截面特性、材料特性及配筋率间的函数关系。