基于修正Housner模型的承船厢结构动力响应研究*

针对地震作用下承船厢结构受力问题，进行厢-水-船耦合动力响应研究。利用ANSYS软件建立承船厢系统有限元模型，采用修正Housner理论模拟水-船耦合体作用，对比分析承船厢处于底部、中部和顶部3种工况下的动力响应。结果表明：同一地震作用下，承船厢位置从底部至顶部变化，承船厢结构主纵梁中部位置的横河向、顺河向最大加速度、最大等效应力都随之增大；当承船厢位于顶部时，横河向、顺河向的最大位移分别为263.31、0.174 mm，最大加速度分别为3 371.97、1.47 mm/s2，最大等效应力为52.76 MPa；在进行承船厢设计时，可将承船厢位于顶部的工况作为设计依据。     

考虑船舶影响的升船机结构动力特性

运用ANSYS有限元软件建立了包含塔柱、承船厢、水体、船舶、提升系统等构件的大型垂直升船机整体模型,计算分析了升船机结构的动力特性。计算结果表明:横荡、扭转、纵荡是承船厢结构低阶主要振型。厢内有船会降低承船厢系统的自振频率,其有船与无船工况下横荡自振频率分别为0. 130 9 Hz和0. 280 5 Hz;升船机整体结构低阶特征振型主要包括整体系统的横向摆动、绕竖向的扭转、纵向摆动。承船厢内有无船舶计算得到的同种振型下升船机整体结构的自振频率相差很小,表明船舶对升船机整体结构自振特性的影响不大;承船厢位置的升高会使得升船机整体结构的自振频率降低;承船厢位置的变化对升船机低阶振型影响较大,对高阶振型的影响较小。