船桥碰撞的机理研究与桥墩防撞装置的抗撞性能研究还处于起步阶段,开展试验研究固然可以获得准确可靠结果,但却耗资巨大难以付诸实施,且其中不确定性因素很多。在这种情况下,实现碰撞过程的有限元数值模拟就越来越受到人们的重视。本文采用大型有限元分析软件Ls-dyna进行数值模拟计算,对船桥碰撞机理及桥墩防护设施进行了有益的探讨。列举和阐述了碰撞力学基本理论和碰撞力简化计算公式,对数值模拟中涉及的关键技术进行了分析讨论,以实际工程作为背景全面的计算分析了桥梁船撞的核心问题,得到了有益的参考数据,为桥梁设计提供了支持。最后设计出了一种新型防撞保护设施,并且模拟分析了其有效性和实用性。本文主要做了以下工作:本文对有限元数值模拟分析中的关键技术进行了阐述和分析,归纳总结出一套完整的参数设置方法、关键技术应用和计算控制过程等核心技术。本文对桩基的模拟中实体单元还是梁单元的选取进行了分析探讨,得出了实体单元在模拟桩基时的精确性和稳定性,同时梁单元作为一种简便快速的方法也有其广泛的应用价值。本文重点研究了三种计算模型的差异以及其应用范围,通过有限元软件对刚性墙模型、单墩模型和全桥模型进行了数值计算,从中选出了全桥计算模型作为本次数值计算的模型,在此基础上计算分析了桥梁在不同工况下的撞击力和动力响应。其间采用H-J-C材料本构模型对混凝土进行了模拟,得到了很好的效果。设计提出了一种新型防撞保护系统:钢箱+泡沫铝浮式防撞装置。