门桥

汉语词语

门桥指的是用两个以上桥脚舟和其他部件结合而成的浮游结构物。按用途分为漕渡门桥、桥节门桥、打桩门桥和锚定门桥；按所用的器材分为制式门桥和民舟门桥。

分类形式

漕渡门桥

主要用于渡送技术兵器和车辆过河，通常与码头配合使用。有些制式器材结合的漕渡门桥自带跳板，在河岸坡度合适时，门桥靠岸后将跳板搭在河岸上，车辆即可上下。使用这类门桥渡河，受水位变化的影响小，门桥靠岸点有较多的选择余地，并可迅速转移渡口位置。

桥节门桥

桥节门桥是浮桥的一段，两端均有供相互连接的结构。当用门桥架设法架设浮桥时，将预先结合好的桥节门桥逐个引入桥轴线，连接成浮桥。打桩门桥用于架设或撤收就便固定桥时打桩、拔桩和运送桥梁构件，门桥上有打桩、拔桩和起吊设备。

锚定门桥

锚定门桥用于固定浮桥，通常在河宽、水深、流速较大的江河上使用，门桥上配有锚和固定浮桥的设备。使用专用门桥器材和舟桥器材结合而成的门桥称为制式门桥。

民舟门桥

用钢驳、木船、水泥船等民用船只结合而成的门桥称为民舟门桥。有些制式门桥在水上可以自行，非自行的制式门桥配有专用的舟桥汽艇或操舟机，机动灵活，漕行速度快，便于实施漕渡和架设浮桥。民舟门桥便于就地征用，能弥补制式门桥的不足。

力学计算

门桥尺寸的确定

本文主要计算驳船的环境载荷，只需建立驳船的外表面模型。在进行高架门桥水动力分析过程中，流体假定为理想流体，方驳及浮墩假定为刚体模型。

门桥水动力性能分析模型的建立

门桥水动力分析需要建立的有限元模型包括:边界面元模型、质量单元模型及结构模型。将这些单元进行适当的组合便可构成门桥水动力模型，施加环境条件后进行分析计算即可得门桥的水动力特征、波浪载荷以及运动响应。

(1)流体动力计算模型(面元模型)即Panel Model，通过赋给其湿表面属性，基于势流理论计算附体的动水压力、附连质量和流体阻尼；

(2)质量模型即Mass Model，用于模拟门桥的质量分布。

(3)结构有限元模型即Structure Model，传递函数通过结构模型用于波浪载荷的计算。

入射波的设置

本文波浪入射角a范围取为0-180度，步长为30 度，根据划分的网格，同时结合浮体结构物频响计算的周期3-25 s，波浪搜索频率取为0.33.5 rad/s，步长为0.1 rad/s。

考虑不同因素

1）不同水深下附加质量的特性

整体来说，除纵荡和纵摇方向上的附加质量随频率增大波动幅度较小外，其他方向上的附加质量均随频率增大呈波动式变化最后趋于平稳状态。轴向平动自由度中垂荡方向最大，绕轴的三个转动自由度中横摇方向最大，低频下附加质量随水深增加而减小，水深大于30 m时，附加质量在六个自由度上的值几乎无差，水深5 m时其垂荡、横摇及纵摇值明显大于其他水深，高频下其他三个自由度的值比较接近。以5 m, 30 m, 100 m三种水深工况为例，水深差值越大，附加质量差值反而越小，在有限水深低频范围内水深越浅附加质量增长越快。

2）不同水深下辐射阻尼的特性

该条件下辐射阻尼特性类似于不同水深下附加质量性质，总体来讲六个自由度上的辐射阻尼随频率的增大呈波动式变化，尤其是水深5m时波动明显，且水深30m和水深100m时辐射阻尼的值几乎相等。对于轴向平动的辐射阻尼，垂荡值最大，对于绕轴转动的辐射阻尼，横摇大于纵摇大于首摇的。在低频范围内水深越浅，辐射阻尼的值越大，当频率大于2.5 rad/s时，不同水深时六个自由度上辐射阻尼值的变化幅度趋于稳定。水深5 m时纵荡和纵摇下的辐射阻尼值明显大于其他水深下的值，但其走势保持一致;垂荡、横摇及首摇下的辐射阻尼值上下波动相比其他水深变化较大。故当水深大于30m时，六个自由度下的辐射阻尼值几乎无差别。

3）不同水深下一阶波激力的特性

总体而言，不同水深下六个自由度上的一阶波激力变化趋势基本保持一致，横摇和纵摇上的一阶波激力几乎不受水深影响，且一阶波激力主要体现在垂荡、横摇、首摇上。当入射波频率大于1.6 rad/s时，不同水深下纵荡和首摇方向上一阶波激力的值几乎相等;频率较低时，两者之间相差较大，频率约大于0.9 rad/s后，其值总体有略微差别。低频时，垂荡方向上的一阶波激力随水深减小而减小;相反，纵荡和首摇上的一阶波激力随水深增加而增大;当水深超过30m时垂荡上的一阶波激力大小基本不在变化。

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