PIANC护舷研究近况

随着现代科学技术的发展,船舶日趋大型化。为使新型船舶安全靠泊,护舷系统应进行革新。 国际航运会议(PIANC)33工作组为此进行了护舷和护舷试验规范的修订工作,其内容包括： (1)搜集和评价各成员国使用的设计文件和设计方法; (2)搜集和评价现行护舷性能比选标准和实验的详细情况; (3)删节1984年PIANC报告内容; (4)仔细审查护舷系统构件清单;护舷系统设计中使用的参数和系数;船体压力;靠泊速度和速率校正系数;滚装集装箱泊位和渡轮泊位;未来护舷设计指南;搜集护舷系统使用者、制造商和设计者的意见。 工作组在与多家护舷制造商讨论的基础上,修改了一些护舷试验方法,并完成了整个寿命期概率分析和特殊情况下护舷设计。 Svedala Trellex为瑞典著名的护舷制造公司,它有一个独一无二的压力试验室,可进行护舷性能的仿真实验。它曾为世界各地多家港口供应多种型号的护舷。诸如可适应多种到港船舶的MVl000×1500型护舷,适应所有潮位的MVl250×1000型组合型护舷。 工作组还研究了其他防护方案,如使用刚性建筑物或牺牲型钢构架来抵抗船舶的撞击。 (第一般务工程勘察设计院李幼萌摘译)     

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。     

充气护舷系统的设计方法

充气橡胶护舷是以压缩空气为介质的船舶停靠防碰撞装置,通常应用在船靠船（ship to ship）、船靠码头（ship to wharf）以及潮位变化较大的码头安装。本文主要介绍了充气护舷系统的设计思路以及具体计算方法,并对各种应用环境下护舷的设计进行了分析。     

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。     

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。     

D字型护舷工装设计

为解决港口码头D字型护舷拆装维护复杂的问题,根据D字型护舷的结构特点、安装要求和工作环境,设计一种可安装于码头修理车工作斗上的护舷工装,可方便托住D字型护舷并进行拆装作业。该护舷工装能够简化D字型护舷拆装工艺,确保施工操作简单可靠、安全高效。     

大连港矿石专用码头泊位升级改造工程护舷悬挑钢架结构创新设计

介绍大连港矿石专用码头泊位升级改造工程护舷改造钢架结构的设计情况,在国内码头升级改造工程中该结构尚属首例。根据护舷钢架的受力特点,比较了两个护舷钢架的设计方案后,最后选用了放射竖板加顶底板的方案。详细介绍了护舷改造钢架的设计分析方法,同时介绍了在安装过程中出现的问题和解决方案。     

并靠状态下潜没式护舷力学性能分析

针对潜没式护舷的结构形式和性能特点,采用有限元分析方法建立橡胶护舷单体、并靠两船和潜没式护舷整体及局部的有限元模型。以两船并靠状态下的运动响应结果为输入条件,对船体和潜没式护舷的低速碰撞问题进行评估,分析并靠状态下潜没式护舷力学性能,并对护舷系统进行优化设计,为海上并靠方案和潜没式护舷方案提供设计依据。     

柔性靠船桩在码头升级中的应用及优化设计

对于柔性靠船桩与码头之间是否需要设置护舷,前沿有护舷的柔性靠船桩计算方法等问题仍需要进行研究。采用Abaqus有限元软件对两侧均有护舷的钢管靠船桩进行分析,认为靠船桩宜采用p-y曲线法,内侧护舷按非线性弹簧进行分析计算,并结合工程实例对靠船桩进行优化设计。结果表明,内侧护舷的设置有助于降低靠船桩内力;钢管桩采用高强度钢材,采取局部加强能显著提高靠船桩性能。     

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。     

护舷碰撞过程有限元数值模拟

本文基于ANSYS-LSDYNA,采用有限元方法模拟了钢板撞击橡胶泡沫型护舷的全过程,分析了钢板在撞击过程中速度改变量、不同时刻护舷的应变量以及护舷等效应力,结果表明有限元是一种有效的研究护舷碰撞过程的方法.     

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。     

船对船过驳作业充气护舷强度校核

以某LNG加注船对某大型LNG动力船的船对船加注作业为分析目标,采用不同方法校核LNG加注船配备的充气护舷的强度,结果表明,护舷强度满足设计要求,对靠泊速度的限值给出建议。     

新型护舷并靠状态下低速碰撞性能评估比较

本文针对适用于并靠两船接触位置位于水面以下的2种新型护舷-潜没式护舷和气液混合型护舷,通过分别建立2种护舷及并靠两船的有限元模型,采用数值模拟方法对船体和2种护舷的低速碰撞性能进行评估。对于船型差异较大、两船接触位置在水面以下的情况,气液混合型护舷相较潜没式护舷性能更优,其吸能量大,压缩量较小。通过评估比较潜没式护舷和气液混合型护舷在并靠状态下低速碰撞的性能特性,为海上船舶并靠的护舷形式提供选择依据。     

橡胶护舷设计中的几个技术和经济问题

概括介绍在码头护舷选型设计，布置设计中应注意的几个技术和经济问题，并阐述在大水位差码头设计中采用浮钢梁式靠船橡胶护舷的经济合理性。     

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。     

水下拖带型港作拖船橡胶护舷设计及阻力计算

结合2000HP港作拖船的开发设计,阐述具备水下拖带功能的港作拖船橡胶护舷的特点及设计难点,为确保拖船在拖带水面舰船及水下潜艇作业的适应性,对护舷的方案进行充分论证、校核计算,并进行水线下湿表面的黏性阻力计算与研究,从而最终确定护舷的优化设计。     

船舶靠泊防撞装置结构设计

为提高船舶靠泊时的安全性,设计研究一种液压缓冲装置作为码头上的护舷装置。根据液压缓冲原理设计该防撞装置,借液压阻尼作用,通过能量的转换,使船舶靠泊时速度逐渐降低并停靠;设计时考虑船舶靠泊时的撞击力和系缆后风流对护舷的作用力,最终得到防撞装置的结构模型,为后期进行结构建模、受力分析奠定基础,为液压式码头护舷的研究提供参考。     

船舶在固定护舷约束下的运动和动力响应

边际油田开发过程中,有时将储(运)船舶停靠在导管架平台内,在导管架上布置横、纵护舷以约束储运船舶。采用物理模型试验方法,研究了随机波浪作用下,船体在固定护舷约束下的运动和动力响应问题。试验结果表明:原型3 000 t级储运船舶,当船侧与横向护舷间隙为500 mm、纵向护舷间隙为零时,船舶各运动分量较为自由,未见甲板上浪情况。单个横向护舷最大吸收能量为1 465 k J,纵向护舷最大吸收能量为745 k J。随着船侧与护舷间隙减小,船舶各运动分量运动受到限制,不同程度的出现甲板上浪现象,护舷吸收能量相比于间隙为500 mm情况有所减小。当考虑船舶运动及甲板上浪时,船体与护舷间应适当留有间隙;当考虑护舷及船体碰撞安全时,应适当减小间隙。     

后锚固螺栓在干施工环境下更换水下护舷的应用

介绍了目前更换橡胶护舷方法存在的不足。结合工程实例,在创造干施工环境下,通过化学锚固螺栓的方法,实现了更换低水位以下成套橡胶护舷。