随着科学技术和经济的飞速发展,我国跨江和跨海峡大型桥梁的建设进入了一个新的发展时期。建于通航繁忙的江河和海峡之上的桥梁,遭受船舶撞击而致损坏或倒塌的事故时有发生。航运中船舶碰撞桥梁所造成的后果往往是灾难性的,此类事故的频繁发生已引起船舶界与桥梁界的普遍关注。近年来围绕桥梁防船撞的研究已广泛展开。船舶碰撞过程是一种复杂的非线性动态响应过程,碰撞区域构件一般都将迅速超越弹性阶段而进入塑性流动阶段,并可能出现屈曲、撕裂等各种形式的破坏或失效,且碰撞过程中存在多种不确定性因素,因此通过建立一个精确的数学模型而使该问题得到完全解析是不可能的。随着非线性有限元技术的日益完善和计算机硬件水平的不断提高,对碰撞过程进行数值仿真计算越来越成为解决船碰过程中相关问题的有效途径。本文主要围绕碰撞力学机理与能量吸收两大问题,在对碰撞计算机仿真模拟的关键技术进行了研究与探讨的基础上,通过使用大型通用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对一艘3000吨级散货船横桥向正撞宜昌长江大桥桥墩承台这一碰撞实例进行了仿真计算,分析了碰撞中构件在碰撞中的动力响应。全文的主要研究工作如下:(1)对3000t货船正撞桥墩承台进行了仿真计算,对桥墩和船的模型进行了较为精确的模拟,分析计算结果。(2)对船桥碰撞的力学机理进行了消化吸收,讨论了数值仿真计算中的关键技术,重点围绕显式有限元法的基本控制方程、有限元离散方程、材料应变率敏感性及摩擦力的影响等问题进行展开。(3)通过建立船撞桥的有限元模型,获得了桥墩在碰撞中的动力响应,船-桥碰撞力的时程曲线,能量时程曲线、桥墩变形图。(4)对混凝土动力本构关系的研究情况进行了综述。在此基础上,采用线性强化弹塑性Cowper-symonds模型对船的损伤进行了仿真。采用colorado盖帽模型对船撞击混凝土桥墩的损伤进行了仿真。