该论文的主要研究工作及结论如下:1.在阅读了大量文献资料的基础上,深入了解并归纳了船桥碰撞问题的研究现状、热点及难点.着重对船桥碰撞力学计算方法进行了整理、总结,并对各方法的特点及存在的问题进行了讨论.2.作为一项基础性研究工作,对船舶碰撞外部动力学的解析方法进行了消化、吸收和整理,并在此基础上引伸得到了船桥碰撞外部动力学的简化公式法,对其中所存在的优缺点进行了剖析,并提出具体的改进建议.3.讨论了非线性有限元数值仿真中所涉及的基本理论和关键技术.与国际ISSC结构碰撞委员会合作,重点研究了有限元计算模型网格大小对材料最大失效应变输入值正确表达的影响,深入探讨和分析了该现象的成因,得到了某些材料的最大失效应变输入值相对于有限元网格大小的影响系数.4.应用非线性有限元计算技术,基于整船整桥计算模型,对船桥碰撞全过程进行了仿真.计算中考虑了碰撞中桥梁桩土动态耦合作用,流体介质对船体运动的影响,以及各构件的非线性大变形及相互接触耦合作用,多种材料的非线性特征等多种因素.5.对船桥碰撞过程中的碰撞力,能量转化情况,结构变形及损伤,应力分布等做了详细的描述,并对其力学机理进行了分析研究,得到了船桥碰撞过程中具有一般性指导意义的规律及分析结论.6.完成了船舶与刚性墙的碰撞仿真,通过与船桥碰撞计算进行比较,得到如下结论:如果仅关心碰撞力大小,撞击船的变形损伤情况,船桥碰撞问题可以简化为船与刚性墙的碰撞问题,对计算结果的精度影响不大.但是如果要计算桥梁的变形及损伤,则需要建立完整的桥梁计算模型.尤其正确仿真桥桩与土的相互关系,对计算结果影响很大.7.利用非线性有限元技术仿真计算了桥墩箱式防撞装置的在船桥碰撞中的作用过程.8.在消化吸收船船碰撞简化数值方法理论的基础上,对该理论加以引伸,得到了快速简便的计算船—防撞装置—桥墩碰撞的简化数值解法.9.通过在箱式防撞装置各舱室中添加泥沙等填充物作法有利于提高防撞装置吸收撞击船撞击能量的效率,可以迅速降低船舶的前进速度.10.从防撞装置限制最大碰撞力及吸能的功能角度,提出了防撞装置理想碰撞力—撞深曲线.11.通过采用非线性有限元方法仿真计算,验证了各方案的改进效果,并进行了分析讨论.