恶劣海况下拼装式机库受力和绑扎加强

为便于某型直升机机库在动员民船上快速加装,对其采用集装箱拼装结构。针对恶劣海况下机库的整体稳定性和安全性问题,研究采用绑扎的方式对其进行加强。分析组成机库的单个集装箱、机库侧壁等组件在非绑扎和绑扎状态下的受力与变形情况;输入恶劣海况下的极端工况数据进行计算,结果显示,机库部件受力和变形会对机库的安全性造成不利影响,应对其进行绑扎加强。对绑扎后的机库进行整体稳定性和抗侧力计算,结果显示,机库整体和侧壁的受力可完全被绑扎杆拉力抵消,对机库进行绑扎加强能提高其安全性。     

船用拼装式直升机机库强度分析与评估

船用拼装式机库用于战时快速加装到动员民船上,为舰载直升机提供海上安全停放场所。该机库设计上既要求能够快速拼装,又要求能够满足恶劣海况下的结构强度和风雨密要求。为了分析机库强度,首先进行机库受力分析,再建立机库有限元模型并计算,得到机库结构应力值,以及变形和位移量,最终依据相关规范及所用材料强度评估机库的强度与变形是否满足要求。该研究可为船用拼装式结构物的强度分析计算提供参考。     

基于点云配准的集装箱船模拟绑扎方法

针对目前集装箱船堆箱绑扎精度验证时，因测量条件恶劣和工装繁重而影响造船工期的问题，通过使用点云配准方法求解舱口盖箱角和绑扎眼板的位姿，并基于此提出集装箱的模拟绑扎方法。该方法通过在大场景船舱点云中提取相对较小的箱角和眼板特征进行点云配准，并求出其实际位姿，同时建立相应的数学模型解算出绑扎余量和集装箱间隙等参数，判断绑扎杆的干涉情况。最后，现场绑扎试验表明，模拟绑扎计算值与试验结果较为相近，有望在未来替代传统的人工绑扎验证方法，实现集装箱船建造过程中的集装箱绑扎数字化模拟验证。     

大型内贸集装箱船甲板上集装箱绑扎设计

以某型4200TEU内贸集装箱为研究对象,对大型内贸集装箱船甲板上集装箱绑扎设计进行研究,提出3种绑扎布置方案。针对5个装箱Bay位、2个GM值和不同的风压载荷,分别对3种绑扎布置方案的20ft和40ft箱列进行绑扎计算,得到各绑扎布置方案可实现的最大堆重沿船长方向的分布情况和各绑扎布置方案在最大堆重状态下20ft和40ft内部箱列的箱重分布情况。通过对堆重计算结果进行分析,从保证船舶装载能力的角度确认其中2种绑扎布置方案的可行性;通过对比各方案在最大堆重状态下的箱重分布,验证绑扎桥对配载灵活性的有利影响;同时,从经济性和绑扎作业量2方面对2种绑扎布置方案的优缺点进行比较。     

大型集装箱船舶在恶劣海况中航行的风险和对策

近期有多艘大型集装箱船舶在航行时遭遇恶劣天气和海况,酿成险情,造成事故,引起各方的高度重视。此文基于国际海事组织海上安全委员会先后发布的1228号通函《对"不利气象和海况时避免危险局面的船长指南"的修正》和《2008年国际完整稳性规则》,结合实际,分析和探讨了大型集装箱船舶遭遇恶劣天气和海况中航行的风险及应采取的应对措施,以确保大型集装箱船舶平安渡过恶劣天气和海况。     

双层扭王字块护面在深水防波堤结构中的应用

为加强恶劣海况下深水防波堤护面稳定性和结构安全性,根据最新规范规定和试验研究结果,对防波堤原设计方案的护面结构形式进行优化调整。采用双层扭王字块护面结构,利用人工块体代替超大质量规格的块石,并提出实施过程中保证深水防波堤工程护面块体质量的施工控制要点。结果表明,双层扭王字块护面既解决了大规格石料供应问题,又提高了深水防波堤护面结构的稳定性。     

超大型集装箱船绑扎桥选型及设计探讨

考虑到绑扎桥是超大型集装箱船的关键设备,其合理选型及设计关系到甲板上集装箱的堆装能力及系固安全性,以堆重指标、航线要求、集装箱布置为设计出发点,分析绑扎桥各个设计要点的关键因素,基于有限元方法进行绑扎桥的强度计算分析,探讨绑扎桥高度增加的经济性。     

冷藏集装箱侧壁内瘪发生及解决措施

通过理论分析和实验研究,揭示了超低温冷藏集装箱在远洋运输途中箱体侧壁内瘪的主要原因,系是箱内形成的高真空致使侧壁变形,从而导致发泡材料断层,破坏了侧壁整体结构强度.从破坏箱内真空角度入手,研制了压差控制阀件,以平衡集装箱内外气压差,避免侧壁内瘪.     

恶劣海况下防波堤超大型双层扭王字块护面研究

工程区域海况恶劣，水深浪大、强台风频繁、可施工窗口期少，施工难度极大。针对恶劣海况下的防波堤结构方案，基于实际海况特点及施工需求分析，提出采用超大型双层扭王字块护面结构，并从垫层的形式及规格对护面稳定性影响、双层扭王字块护面结构的安全性、护面块体安装密度等方面进行论述。结果表明：双层扭王字块结构安全可靠，能较好地满足施工期防台需求；上下两层块体质量差应尽量加大，上层扭王字块质量宜达到下层的3倍左右或以上；对超大型双层扭王字块护面，表层块体的安装密度具备适当降低空间。研究成果可供类似工程参考。     

超大型集装箱船甲板最大堆重研究

德国劳氏船级社规范(GL-2013)对集装箱船尤其是超大型集装箱船的横向加速度系数计算进行了调整,大幅度提高了甲板上集装箱堆重。文章根据绑扎计算结果,将规范变化前后的横向加速度系数和最大堆重进行对比,以及对2层箱高绑扎桥和3层箱高绑扎桥的最大堆重进行对比。结果显示,随着规范的更新及绑扎点高度提高,集装箱甲板最大堆重显著增加,堆重分布更加优化合理,为今后超大型集装箱船甲板面堆重设计参数的合理选取提供了一定的参考。     

Experimental and numerical investigation of lashing bridge and container stack dynamics using a scaled model test

Previously reported container losses were generally attributed to extremely violent motions of containerships due to adverse weather conditions. However, most existing specifications or standards adopted for containers and lashing equipment meet the requirement of static conditions. Hence, further researches on safer container shipping under heavy sea states are required. Consequently, an experimental study method is proposed to measure the dynamic response of 1/10 scaled lashing bridge and container stack. The scaled model of the lashing bridge is constructed based on the similarity theory. Based on two dimensionless numbers, Froude's number and Cauchy's number, eleven container scaled models are employed. A series of experiments with controlled parameters are performed using a three-degrees shaking table (roll, pitch, heave) to present sufficient data to verify the effectiveness of the numerical model. The results of experiments, numerical simulations and calculations of the VERISTAR procedure (developed according to the BV rule) are compared. This study aimed to explore the mechanical behavior of the lashing bridge and container stack under predetermined driving excitations (roll and pitch) which simulated heavy sea states. According to the results, the model can predict conditions similar to real situations of the lashing bridge and container stacks while storages on the weather deck.     

超大型集装箱船绑扎桥强度校核与结构优化

随着超大型集装箱船的发展,绑扎桥的结构设计越来越复杂。文章在21000TEU超大型集装箱船典型绑扎桥设计的基础上,利用ANSYS软件计算了绑扎桥结构的强度和刚度。通过研究不同浮态,装箱条件以及最大设计载荷条件下结构的总体应力和变形情况,分析了关键位置的应力集中现象。并用这些分析结果指导结构优化,为绑扎桥结构的分析及结构设计提供具指导意见。     

某起重铺管船航行中的托管架绑扎校核与结构分析

基于MOSES软件,建立某起重铺管船的船体模型及船体-托管架模型,计算船体-托管架在极限工况下的运动响应,得到船体-托管架的响应幅值算子(Response Amplitude Operator, RAO)值,将RAO值导入结构分析计算机系统(Structural Analysis Computer System, SACS)进行船舶航行中的托管架绑扎校核与结构分析。计算结果显示,在极限环境条件下,该船的稳性、总纵强度及艉部托管架结构均满足航行安全要求。计算方法可为同类船舶的航行安全提供参考。     

Investigations of vehicle securing without lashings for Ro-Ro ships

To reduce the area on deck occupied by each car and the labour and time required for lashing and unlashing cars, it has been proposed by the author that in some conditions, cars on decks could be transported without lashing. To evaluate cargo securing based on this “lashing-free” concept, computational code was developed to calculate the vehicle–deck interactions for various ship motions. The code was structured by incorporating a vehicle model into a piece of ship motion calculation code. A series of time-domain simulations were conducted to evaluate vehicle securing. It was found that for a target ship consisting of a 6000-unit Ro-Ro vessel, vehicle securing is mainly influenced by the ship's rolling motions and is highly dependent on the wave height and loading conditions. It was suggested from the analysis that vehicles could be secured without being lashed in a large area of the ship in specific weather conditions and on some routes with less adverse sea states. However, it is still suggested that conventional lashing holes should be constructed on the deck because in severe sea states the cars will still need to be lashed. The limitations of the current investigations are also presented. The relevant research work was carried out at the Division of Ship Design and Engineering, Department of Shipping and Marine Technology, Chalmers University of Technology.     

地连墙施工过程槽壁稳定措施

槽壁失稳是地连墙施工面临的最大威胁,特别是在基槽开挖与钢筋笼吊放过程中,成槽机械及附属设备的质量和施工振动对槽壁的稳定十分不利。以典型的冲积地质条件为例,分析基槽开挖过程和钢筋笼吊装过程的槽壁变形与安全系数,并根据常见的槽壁稳定加固方法,分别从增加泥浆密度、旋喷桩加固表层临空土体、降低地下水位等方面讨论各项措施的有效性。通过对比分析稳定加固效果,对实际工程中槽壁稳定措施的选择提出了参考建议。     

叠船运输方式下的半潜船耐波性分析

以叠船运输方式下的半潜船为研究对象,采用CATIA软件进行三维建模。基于AQWA软件计算在规则波中不同浪向、不同航速和不同吃水下的响应幅值算子（Response Amplitude Operator,RAO）,分析在不规则波中不同海况条件下货物绑扎设计关键点的加速度变化,发现浪向、航速和吃水等因素对RAO的影响规律。研究结果可为叠船运输方式下的半潜船安全运输提供运动预报,为货物绑扎设计提供依据。     

现有海堤稳定性分析及地基加固案例

采用历史勘察资料分析海堤现状的边坡整体稳定性,往往出现安全系数计算值较低,与旧堤现状稳定性不相符的情况,严重影响海堤加固设计方案的确定。基于一个旧海堤稳定分析和新建海堤案例,对典型断面加密布置勘察点,结合对堤底地基固结度和强度增长量的估算,重点分析堤底下方地基抗剪强度。在判明海堤现状稳定性的基础上,大大优化了海堤加固方案,为类似工程的勘察设计提供参考。     

钢板桩挡土结构加固方法研究

基于天津港某码头钢板桩在恶劣海洋环境下出现的严重锈蚀破损现象,采用ANSYS有限元建立了钢板桩结构与土相互作用的数值计算模型,分析了钢板桩在锈蚀及局部破损状况下的结构安全性。通过对帽板加固法、局部外包法的有限元计算分析,得到了以上2种加固方案下的土体变位和钢板桩受力情况,并结合经济性和施工可行性等指标推荐局部外包法为最优加固方案。     

澳门某工程取水口水上基坑设计

由于水上基坑处于水陆交界处或直接位于水域中,工程面临波浪、潮流等作用,其设计方法与陆上基坑有较大差异。以澳门某工程取水口基坑围护工程为例,通过弹性地基梁计算方法和数值模拟计算方法,分别分析了在无动水条件和水流波浪动水条件下围护结构的变形和受力特性,并分析了围护桩刚度和坑底加固参数的敏感性。结果表明:基坑临水侧采用刚度较大的围护桩以及坑底加固可以显著减少水上基坑变形,保证基坑的稳定性。研究可以为类似水上基坑工程设计提供思路和方法。     

半潜式支持平台恶劣海况下运动性能试验研究

半潜式支持平台的研发面临一系列技术难题，尤其是恶劣海洋环境对平台的影响。恶劣环境下，平台会出现严重的非线性载荷特性，严重时会危害平台安全，因此在研发设计阶段，有必要开展半潜式支持平台在恶劣海洋环境下的运动性能研究。针对我国自主开发设计的某型深水半潜式支持平台，基于模型试验方法开展恶劣海况下运动性能研究。在完成水平系泊系统和气隙、砰击载荷测试方案设计的基础上，开展试验研究，获得了平台固有周期、阻尼系数、恶劣海况下的运动响应以及气隙、砰击等非线性载荷。结果显示，在恶劣海况下，目标平台运动响应较大，不具备作业条件。平台多处气隙出现负值且发生较为显著的砰击现象，砰击次数及砰击压力均较大。结果为半潜式支持平台总体设计提供了有效的支撑数据。