随着跨海和跨江大桥的日益增多和水上运输业的快速发展,船撞桥事故发生的越来越频繁。船桥碰撞不仅会造成巨大的经济损失,还会影响桥梁的使用寿命、安全性及抗震能力。因此在桥梁设计初期,桥梁船撞的安全问题是不可忽视的,本文围绕桥梁船撞的安全问题展开研究,提出了可用于动力分析的船撞设计冲击谱方法,在分析桥梁船撞可靠度影响因素的基础上,提出了影响因素的概率模型,基于可靠度思想,利用基于有限元分析的统计矩方法对桥梁船撞可靠度进行了分析,具体研究内容如下:(1)通过阅读大量的国内外文献资料,对桥梁船撞设计和桥梁船撞可靠度的国内外现状进行了综述。针对目前桥梁船撞设计规范存在的一些问题,提出了桥梁船撞设计冲击谱思想,并给出了具体的研究内容。针对现存船撞可靠度计算方法的冗长性和复杂性,给出了基于可靠度理论进行桥梁船撞失效概率计算的具体技术路线。(2)基于统计分析的思想,给出了具有普遍规律的船撞设计冲击谱。详细阐述了船撞设计冲击谱采用的计算理论和拟合流程,并给出了桥梁船撞设计冲击谱的具体公式和使用方法。(3)根据船撞事故总结出了桥梁结构的破坏模式,并给出了各种破坏模式下的极限状态功能函数,并探究影响功能函数各个因素的概率模型,针对船舶吨位离散型较大,难以用常见的概率分布描述这一特点,提出采用未知分布作为船舶吨位的概率模型。针对桥梁船撞极限状态功能函数呈隐式、非线性的特点,以及传统可靠度分析方法求解该问题的局限性,利用基于有限元分析的统计矩方法进行桥梁船撞可靠度分析,并给出基于有限元分析的桥梁可靠度计算的统计矩方法的具体流程。该方法大大减少了有限元的计算次数,提高了桥梁结构船撞失效概率计算的效率。(4)以广州某大桥为实例,采用基于有限元分析的统计矩方法计算桥梁结构的船撞失效概率和可靠度指标,为该方法在实际工程中的具体应用和发展提供了参考。最后,对船撞设计冲击谱及可靠度研究进行了展望,指出了船撞设计冲击谱及可靠度进一步的研究方向。