南京炼油厂10号码头船舶荷载试验分析

介绍南京炼油厂１０号码头的试验内容，方法与结果，给出排水量２．１－３．４万吨级油轮的靠泊速度，靠泊力与码头支撑墩护舷的变形量，吸能量及反力，对靠泊速度，护舷吸能量及＃１、＃２支撑墩的实测值进行统计分析与检验，得出各参量的概率分布类型，同时，对告泊速度和反力随机过程概率模型统计进行探讨，对码头的运转能力与安全使用注意事项作了估计与建议。     

大型船舶靠泊能量计算

船舶靠泊有效撞击能量计算和护舷设计是码头工程设计中的重要内容.护舷设施作为码头上重要的设备之一,关系到码头工程造价和靠泊作业安全,特别是对于大型船舶在外海或开敞式水域中的靠泊作业尤显重要.结合工作实践,就大型船舶靠泊有效撞击能量计算进行探讨.     

多护舷分配的船舶撞击能计算和护舷选型

国内外规范和标准均未明确船舶有效撞击能量在护舷中如何分配,通常考虑由单个护舷完全吸收。以海外某重力式码头护舷选型为例,研究船舶有效撞击能量由多护舷分配的可能性,阐述基于PIANC指南的多护舷分配的有效撞击能量计算方法和护舷选型过程。研究结果表明:在护舷的破损不至于引起码头结构严重损害的前提下,基于PIANC指南的船舶有效撞击能量考虑多护舷分配是合理的。这一设计理念能够降低对单个护舷的吸能要求,降低码头结构造价,对海外码头工程的设计具有借鉴意义。     

码头橡胶护舷的优化设计

船舶靠泊时撞击能量和橡胶护舷的受力分析是橡胶护舷选型最重要的部分。以加纳某新集装箱码头为例,通过对橡胶护舷吸能的分配进行分析计算,将原设计单个护舷吸能模式改为中外规范允许的多个护舷吸能的模式,并以靠泊时船艏撞击点的不同来分析不利靠泊工况,以船舶船艏圆弧半径、护舷组吸能能量及对应的变形为分析因素,确定不同撞击点时参与吸能的护舷数量(不同的吸能护舷的数量也称为不同的靠泊工况)。根据不同的靠泊工况对护舷组的吸能和变形进行分析计算,得出满足吸能及码头结构保护的最佳橡胶护舷型号,实现对护舷的优化设计。     

码头护舷撞击力仿真模拟分析

针对高水位差中的中小型码头结构的船舶荷载计算过大问题,采用数值模拟方法,建立护舷简化模型,分析护舷撞击过程中能量消散和反力转化,从而计算船舶对码头结构的作用力,并与护舷手册反力进行比较,进而确定护舷手册反力的折减系数。经对比实际工程,建议折减系数在0.6～0.7。     

对老码头船舶撞击能量计算分析

介绍老码头修复时，通过计算船舶对码头的撞击能量，提出护舷的设计和使用措施。     

大型LNG船舶在风浪流共同作用下的系泊试验研究

为满足山东LNG项目接收站码头工程设计和码头使用指南制定依据的需要,进行了LNG船模物理模型试验以测定船舶在风、浪、流联合作用下、不同工况组合条件下船舶运动量最大值、最大缆绳拉力、以及船舶对护舷撞击能量和撞击力,同时试验针对26.6万m3船型分别在370 m和390 m两种泊位长度进行了对比论证,并对两种系缆方式(3322和4222)进行了对比试验。结果表明,系泊条件随着泊位长度缩短有改善趋势,运动量平均减少约10%,系缆力减幅约4%¹1%,撞击力改变不明显。试验条件下各运动量均能够满足PIANC推荐值,系缆力除波周期在10 s和12 s时个别组次有超标外均能满足缆绳设计要求,其中系缆方式3322比4222要略好一些。各船型对护舷的撞击力和撞击能量均小于所选护舷的设计标准值,均满足设计要求。     

冲击荷载作用下高桩码头结构的动力响应分析

采用数学理论推导与动力时程仿真计算相结合的方式,对靠泊船舶撞击作用下高桩码头结构的动力响应及动力放大效应进行了研究,获得了多自由度结构在单点冲击荷载作用下的动力响应公式,推荐了数值计算时船舶撞击荷载的时程曲线类型及持时,获取了船舶靠泊撞击荷载下高桩码头结构的动力放大效应规律。计算与分析结果表明:码头结构设计时船舶撞击荷载的取值应充分考虑码头结构的动力放大效应;靠泊船舶撞击下的高桩码头结构对撞击荷载的动力放大系数推荐为2.0。     

横浪作用下系泊船舶撞击能量的分析和研究

收集了国内5万~30万t系泊船舶在横浪作用下撞击能量物理模型试验的研究成果,采用理论结合模型试验的分析方法,研究码头系泊船舶在横浪作用下的撞击能量规律。通过分析系泊船舶横向撞击速度随波高、水深、装载度等要素的变化规律,并结合物理模型试验进行数据拟合,给出完整的系泊船舶撞击能量估算公式。     

基于无基准动态位移监测的江苏某高桩码头变位特征与安全预警*

高桩码头服役环境复杂，船舶与门机等可变荷载作用下结构变位安全问题突出。然而，高桩码头通常不具备参照基准，且在离岸严苛条件下服役是常态，动态位移监测成为挑战。采用码头无基准动态位移监测技术，对江苏某高桩码头进行实时位移监测。详细分析门机作业和船舶撞击条件下码头位移响应规律，基于码头适用性、安全性提出该码头的两级预警指标。结合数值仿真计算，提出该码头不同吨级船舶靠泊建议。研究表明：门机的作业位置是影响码头位移响应大小的直接因素。码头第一结构段在船舶撞击作用下，因引桥等边界条件的影响，导致A2监测点的位移响应在X、Y方向上均较大。一级预警指标由码头主要荷载作用组合的最大值推算，位移响应值为15.39 mm。二级预警指标由混凝土抗拉极限应力值为评判标准，位移响应值为19.14 mm。相应地，1万吨级船舶靠泊时法向速度不应超过0.19 m/s，5 000吨级船舶靠泊时法向速度不应超过0.22 m/s。     

波浪作用下大型开敞式码头系泊船舶撞击能量研究*

为研究大型开敞式码头泊稳条件,采用理论结合物理模型试验分析的方法,研究大型开敞式码头系泊船舶在波浪作用下的船舶撞击能量。通过分析船舶撞击能量随波高、周期、水深以及船舶特性等要素的变化规律,提出经验公式解析式,通过大量的物理模型试验数据分析,确定出系数,给出完整的系泊船舶撞击能量经验公式,最后进行了算例验证,结果表明该经验公式是合理的。     

横浪作用下拖轮动态系泊及撞击力研究

目前,横浪作用下船舶动态系泊分析及撞击力的研究全部集中于大型码头,但对于拖轮目前尚无相关研究。结合东南亚某集装箱码头附属拖轮码头工程,进行拖轮在横浪作用下拖轮系泊稳定分析及撞击力研究。采用动态系泊分析软件aNyMOOR TERMSIM计算横浪作用下动态系泊稳定性,得到正常使用和极端工况下船舶撞击力、系缆力及船舶运动量,将撞击能量与中国《港口工程荷载规范》的计算结果进行对比,并对比分析国内外规范对小型船舶系泊条件及船舶运动量的规定,结合本工程给出适用于拖轮的波浪及运动量推荐标准。结果表明,对于拖轮这种小型船舶,在横浪作用下,采用动态系泊分析软件计算船舶撞击能量大于规范计算结果,约为其2.3倍;在极端情况下,传统DA形及V形护舷可能已无法满足码头结构需求,须采用鼓形或锥形护舷才能满足经济合理的码头结构;另外推荐拖轮正常运营、极端工况允许运动量控制标准分别为纵移不大于1.5 m和横移不大于1.0 m、纵移不大于2.0 m和横移不大于1.5 m,推荐横浪波高控制标准为正常系泊不大于0.4 m、极端系泊不大于1.4 m。     

波浪作用下系泊船舶的撞击能量研究综述

归纳和总结国内外有关系泊船舶在波浪作用下对靠船设施的撞击作用的研究,分析影响系泊船舶撞击能量的若干主要因素,指出当前国内外各类撞击能量计算公式的适用性。在此基础上,提出系泊船舶对码头的撞击能量有待进一步研究的内容和方向。     

船舶护舷结构抗碰撞动态模拟北大核心CSCD

[目的]旨在研究船舶靠泊时“船体-护舷-码头”的动态耦合作用。[方法]采用非线性有限元方法,建立舷侧与护舷结构有限元模型,模拟船舶靠泊过程中速度、应力、能量的动态演化过程。[结果]结果表明:护舷与码头接触最紧密时,船舶速度降为零,护舷结构动态变形和相互作用力最大;船舶靠泊时,护舷呈现出较强的吸能能力,约占船舶初始总动能的70%,船体结构得到很好的保护。[结论]进一步分析表明:随着初始靠泊速度的提高,护舷效能呈降低趋势;所研究目标船的极限靠泊速度为2.5 kn,推荐安全靠泊速度为2.0 kn,研究结果可为船舶靠泊速度限制和船体结构吸能设计提供参考。     

船舶撞击高桩码头的系统动力仿真研究

利用LS-DYNA显式动力分析软件建立船舶撞击高桩码头的系统动力仿真模型,该模型将船舶—码头—土体视为整体系统,统筹考虑土体的弹塑性、桩与土体的流—固耦合效应和船体与橡胶护舷的面—面接触,可较好地模拟船舶撞击高桩码头过程中的大尺度和非线性变形。初步分析船舶载重量、船舶撞击方式和橡胶护舷等因素对最大船舶撞击力和撞击历时曲线的影响,为确定高桩码头的船舶撞击力提供了可行的动力学分析方法。     

煤灰渣出运码头柔性靠船桩簇设计

柔性靠船桩是一种基本的靠船水工建筑物,利用柔性靠船桩的变形和护舷的变形来独自承担船舶的撞击能量,因此,后方码头和工作平台只承受垂直荷载,结构可以简化,减少工程投资。本文通过对某煤灰渣出运码头工程采用的结构进行分析和论述,为中小型柔性靠船桩码头结构设计和施工应用提供参考。     

长江中下游高桩码头橡胶护舷的合理选型与布置

通过对长江中下游10座高桩码头橡胶护舷设计的调查和分析，指出了以往有的工程护舷配置不尽合理的主要原因，护舷布置不能片面追求高密度，而应结合靠泊船型的质量、靠泊速度、船舶线型和各种水位的靠泊情况进行计算分析。建议长江中下游高桩码头排架间距不宜超过竖向护舷水平间距，力求使竖向护舷承受船舶撞击力和挤靠力，减少乃至取消2－4层水平向护舷，使码头护舷的配置更趋合理。     

船舶停靠码头撞击力研究

在船舶大型化的背景下,为了研究大吨位船舶停靠内河既有架空直立式码头过程撞击力对码头的影响,利用ABAQUS建立精细化有限元模型,对不同吨位、不同初始速度、不同撞击角度的船舶停靠码头的过程进行数值仿真分析,研究码头所受撞击力变化情况.结果表明,船舶直接停靠码头过程,系统能量转化迅速,撞击力在接触瞬间产生较大值,撞击力作用...     

船舶失控撞击高桩码头结构的数值仿真分析

以5万吨级散货船在失控状态下以1 ms的速度垂直撞击某高桩码头为例,运用有限元软件模拟该撞击的过程,得到对应撞击的能量转化情况以及船舶撞击作用力的时程曲线,并将撞击力仿真计算结果与各类船桥碰撞规范撞击力计算结果进行比较。同时,通过对撞击后码头结构破坏情况进行分析,提出防止码头结构由于船舶失控撞击而破坏的措施,为同类码头的设计、维护及改造提供理论依据。     

俄罗斯规范下船舶撞击能量计算和护舷选型

护舷是船舶与陆域建筑物接触的装置,它能够有效地防止船体免于在靠泊、停泊中产生损坏,也能够起到保护陆域结构物的作用。一个完整的护舷设计应包含几种护舷布置的替代方案,护舷选型的确定对泊位设计有着至关重要的作用,直接影响着码头的设计荷载。依据俄罗斯规范对码头护舷选型进行案例分析,并与国标进行比较,为港口工程工作者提供设计参考。