英标及PIANC规范船舶撞击能量计算比较

对比了英标和PIANC两本规范关于船舶撞击能量计算的异同,并就护舷设计吸收能与中国规范进行了比较分析,就撞击能计算中的偏心系数开展了进一步研究。得出结论:1)英标及PIANC规范船舶撞击能量计算中偏心系数、水动力质量系数和异常靠泊能量系数等参数取值不同。2)英标的集装箱船撞击能设计值大多小于PIANC,而油船撞击能设计值大于PIANC。3)油船采用三分点靠泊时撞击能量约为四分点靠泊时的1. 3倍左右。4)油船及气体运输船管汇偏中影响着偏心系数C_E取值,随着船舶吨级增大而减小,影响程度为12%～29%。     

中英码头船舶靠泊撞击能设计规范对比分析

对比分析了中、英规范关于码头船舶靠泊撞击能设计方面的差异,并通过实例进行了验算。研究结果表明:中国水运行业规范对影响船舶靠泊撞击能的因素考虑不全,计算结果偏小,动能系数取值不尽合理。建议修订计算公式中系数的种类和取值。同时,为海外项目船舶靠泊撞击能设计提供理论参考。     

基于英标的橡胶护舷选型优化分析

本文通过从业主收集的LNG码头船舶资料,运用蒙特卡罗(MonteCarlo)方法研究了英标计算不正常靠泊撞击能的分项系数,结果表明英标(BS6349-4)的分项系数2明显偏大。通过将本文方法应用于菲律宾某LNG码头,并将结果与国外认可度高的英标(BS6349-4)进行比较,表明应用本文推荐的设计方法可减小橡胶护弦型号,从而减小撞击力,对于墩式码头具有明显的经济效益。     

中英规范中船舶系缆力计算比较

为研究中英两国规范中船舶系缆力计算的差异,对比JTS 144-1—2010 《港口工程荷载规范》和英标BS 6349-1:2000,针对不同船型及风(流)向角的船舶系缆力进行比较分析。结果表明,集装箱船国标的风压力计算值要小于英标,而油船则大于英标;集装箱船国标的水流力计算值要小于英标;油船仅在流向角为90°时国标计算值大于英标,其他流向角时则小于英标。可为海外工程设计提供参考。     

PIANC及中国标准船舶有效撞击能计算对比分析

详细阐述了PIANC船舶有效撞击能的计算方法,并与中国标准进行对比,通过对比发现:PIANC的有效撞击能计算较中国标准更高,该标准考虑了柔性系数、泊位形状系数、偏心系数以及附加质量系数等影响因素,与中国标准相比,其关键差异取决于附加质量系数Cm,两种计算方法的结果比值接近Cm的取值。同时,PIANC还要求考虑异常靠泊工况,其影响系数为1.1~2.0。此外,PIANC中对船舶靠泊速度的建议值与中国标准也存在一定差异。     

中美英港口重型铺面结构设计差异分析

根据英标、美标在荷载系数选取、基层材料要求及计算方法上与我国规范的不同,分析中美英3种不同标准在港口重型铺面结构的设计差异,并通过计算实例加以说明。     

中英规范下大型集装箱船靠泊开敞式码头的水流力计算

针对大型集装箱船靠泊码头时产生的水流力进行研究，分别依据JTS 144-1—2010《港口荷载工程规范》、英国BS 6349-1规范对水流力的计算方法及公式中采用的相关系数做了无因次化比较。结合工程实例，应用OPTIMOOR软件对大型集装箱船舶在不同流向角下的水流力进行计算和模拟。结果表明：1）水流力的大小对相对水深比非常敏感。2）英标计算得出的横向水流力结果大于国标计算结果，而英标计算出的纵向水流力计算结果远小于国标。3）应用国标计算水流力时，船舶水下部分垂直和平行水流方向的投影面积需要修正。     

LNG船与高桩码头碰撞的力学特性

基于有限元方法研究LNG船与高桩码头碰撞过程的受力特性,基于ANSYS/LS-DYNA软件建立LNG船和高桩码头的结构模型,数值仿真了不同撞击速度、撞击角度时LNG船与高桩码头的有效应力与撞击力,分析撞击过程结构的受力特性.针对撞击力,对比分析不同规范计算结果与软件计算结果,结果表明,《AASHTO桥梁船舶撞击设计指南》计算结果与软件计算结果吻合较好,实际中可采用该规范初步估算LNG船与高桩码头的撞击力.     

船闸引航道船舶系缆力计算公式应用条件的探讨

在船闸引航道流场的数模计算中,得到停泊段的流速和比降,用《航道整治水力计算》[1]中船舶航行阻力公式,计算停泊段船舶的系缆力,该力与实测值、规范公式及规范简化公式计算结果作比较,认为仅适用于断面系数n≥12的情况,而不适合断面系数n<12船舶系缆力计算。     

国内外系缆力计算方法的对比研究

为了了解国内外系缆力计算方法的不同,结合某工程实例,对比了国标和英标中风荷载、水流力和系缆力的不同。又用OPTIMOOR系泊分析软件进行数值模拟,通过与两种标准计算得到的系缆力进行对比,得出国标的系缆力计算结果更接近实际值,英标偏保守。也证明了OPTIMOOR数值分析是计算船舶荷载的一种有效的手段。     

工程船靠泊过程的力学分析

研究了工程船靠泊过程中在橡胶护舷、靠泊船及停泊船之间传递的靠泊力及能量.在简化分析中,将靠泊船等效为一质量块,护舷结构等效为一非线性弹簧,停泊船舷侧结构等效为一线性弹簧,利用能量法推导了最大靠泊力的估算公式.此外,利用LS-DYNA有限元仿真,研究了三种不同型式的橡胶护舷作用下的靠泊力及吸能分配情况,验证了简化公式的有效性,同时为工程船在靠泊过程中的结构安全分析及护舷的选型提供参考.     

大连港国际邮轮码头水域平面尺度优化

大连港老港区已建成百年,口门、港池等港口设施早已形成。为适应日益大型化的国际邮轮靠泊需要,深入分析国内外规范,并结合船舶航行模拟试验的研究结论,优化水域平面尺度,最大限度利用现有港口设施,以满足更大吨级的国际邮轮靠泊需要。     

定机移船码头的靠船桩系统计算方法

定机移船码头结构由装卸平台、移船平台和设置于平台前沿的靠船桩组成。其中靠船桩在靠泊过程中承受船舶撞击力并将其传递给后方橡胶护舷和码头平台,结构受力形式复杂,为码头设计的关键,现有规范和手册没有相应的计算方法。针对该问题,着重论述了靠船桩的设计特点;通过把护舷压缩过程简化为理想弹塑性变形、将靠泊过程分为3个阶段分别分析其受力状态;并利用能量守恒的原理,建立了系统受力、位移和吸能的方程组;总结了一套简化计算方法,并通过实际工程加以检验。     

LNG船舶靠泊对护舷的撞击力试验分析

为确保LNG船舶靠泊安全,对浙江LNG接收站工程进行了船舶靠泊物理模型试验。采用牵引船模及直流力矩电机调节速度的方法,模拟了船舶不同靠泊速度和不同偏心距的靠泊方式。试验表明,船舶靠泊角度为5°时,4个护舷受力不均,1#护舷先受力且受力最大;不同偏心距条件下的撞击力没有明显规律,且相差不大;靠泊速度为0.15 m/s条件下,静水靠泊和顶流靠泊时设计护舷型号可满足要求,横浪1.5m时靠泊则撞击力不满足要求。建议尽量减小靠泊角度,使得护舷受力均匀,以减少靠泊时的撞击力。     

镇海算山码头#7泊位改造工程的论证复核

介绍镇海算山码头#7泊位5万吨级成品油码头兼靠10万吨级油轮的改造设计。对泊位长度、靠泊设施间距、泊位作业标准和平面水域等进行全面论证,对码头水工建筑物的设计荷载、结构内力进行复核计算。本着投资少、工期短、施工简单和对生产影响小的原则,提出对码头上的登船梯、系船设施等进行必要的改造,以满足兼靠10万吨级油轮的需要。     

船闸设计通过能力的不确定性分析

船闸规划通过能力是确定船闸建设规模和标准的重要依据。由于在船闸规划阶段对船型、船闸上下游水位差以及货物流量、流向等3个关键参数选用与实际情况通常存在较大的偏差,导致预测结果出现严重的偏离,存在较大的不确定性,从而影响到船闸规模和布局论证的准确性。以江苏某船闸实际运行数据为例,运用船闸设计规范推荐的通过能力计算方法,对船闸上述3个参数在规划设计和实际运行两个不同阶段的差异进行分析对比,并对停泊条件做了符合性验算。结果表明:船闸设计参数对船闸通过能力分析结论影响巨大,按规范推荐船型和水位组合计算的船闸通过能力结果严重偏保守。在船闸规划设计阶段应该对船型及水位组合做进一步分析论证,才能提高船闸通过能力规划的准确性。     

大型公务船码头护舷选型及布置

大型公务船泊外形与普通散杂货、集装箱船舶差别较大,靠泊船型外形轮廓对码头护舷选型与布置影响较大。福建沿海某公务船码头原护舷选型及布置未充分考虑公务船外形及大水位差影响,实船试靠时护舷不满足安全靠泊需要。通过广泛调研,并吸收借鉴类似码头护舷布置经验,对该码头护舷进行了适当的改造。主要在码头面上设置靠船立柱,配置转动式橡胶护舷,经过实船涨退潮周期靠泊验证,总体使用效果良好。该码头护舷改造为大水位差地区大型公务船泊位护舷选型及布置提供了一定的借鉴。     

威海船厂港域泊稳试验研究与数值模拟

针对威海船厂搬迁工程进行了港域波高物理模型试验研究。试验表明在2 a一遇波浪条件下大多数泊位满足泊稳要求,个别泊位不满足要求但相差不大。采用MIKE21-BW模型,考虑波浪的反射、绕射、破碎等物理现象建立近岸波浪数学模型,对港域单向不规则波传播变形过程进行数值模拟,将数值计算结果与试验结果进行比较。二者在港池外有效波高最大差值为0.29 m,港池内最大差值为0.1 m,吻合度较高,表明BW模型可用于威海船厂近岸波浪传播变形与泊稳计算。