波浪周期对开敞式码头系泊安全影响研究

文中结合工程实例,应用OPTIMOOR软件设计数模实验,研究波浪周期对开敞式油码头系泊安全的影响。通过分析数模实验结果总结波浪周期对系泊索受力和船舶运动量的影响规律,为码头设计和港口管理人员提供参考依据。     

码头系泊布置方法研究

本文首先总结了港口工程设计中进行系泊布置时需要考虑的主要因素和要点,然后通过对国内外通用规范和标准的研究,针对船舶在连片式码头和蝶式码头泊位的系泊布置方法进行了详细论述和总结,给出了各国规范中对于系缆设施的布置要求和缆绳布置的方式要求等,最终研究得出码头泊位的系泊布置方法。     

系泊索属性对开敞式码头船舶系泊安全的影响分析

结合某工程实例,运用OPTIMOOR系泊分析软件,研究系泊索属性对开敞式码头船舶系泊安全的影响。以减少环境荷载作用下船舶运动量、均衡缆绳张力和减少断缆危险为目标,通过调节缆绳材质、直径,考虑导缆孔到绞盘的距离,增加预张力及缆尾索等方法,以期达到提高开敞式码头船舶系泊安全性的效果,此成果可为码头设计及港口管理人员提供参考。     

长周期波浪对船舶系泊稳定性的影响

利用国际通用的OPTIMOOR船舶系泊分析软件,系统分析长周期波浪作用下周期、波高、入射角度对船舶系泊稳定的影响。分析计算结果可知:波高和入射角度对船舶升沉量的影响极为明显,周期对船舶纵移量的影响最为明显;同时,最大缆绳张力与长周期波浪3个因素(周期、波高、入射角度)在一定取值区间内成正相关关系,并且随着波浪因素增大,缆绳张力分布呈现明显的不均匀性;此外,最大护舷反力与长周期波浪3个因素也在一定取值区间内成正相关关系,周期和入射角度这两个波浪因素取值越大,4组护舷的反力越均衡。     

长周期波作用下防波堤透浪对港内系泊稳定影响分析

抛石斜坡堤是港口工程中防波堤最常见的结构型式之一,其由孔隙率较大的堤心石及护面结构组成,波浪遇到防波堤后,部分波能量可能透过防波堤产生透射波浪,进而影响港内泊稳条件,当波周期较长时尤为明显,分析透射波浪对港内系泊稳定条件的影响是设计中必须考虑的关键问题之一。结合境外某工程实例,在充分分析工程区自然条件的基础上,利用系泊数值分析软件,定量分析了透射波浪对港内系泊稳定条件的影响,结果表明透射波浪将在一定程度上影响泊位可作业天数。     

抛石堤长周期波浪透浪作用及对码头系泊条件的影响

长周期波浪作用于抛石堤时,部分波能透过石间孔隙,从而影响港内泊稳。结合印尼工程实例,采用波浪断面物理模型试验,对透射系数随周期、波高、波类型等因素的变化规律进行了研究。通过波浪整体系泊物理模型试验,对驳船码头和散货船码头的相应泊稳条件进行了研究。结合试验结果分析了透浪对码头系泊条件的影响。结果表明:抛石堤透射系数随波高的增大而减小,随周期的增大而增大;周期越长,船舶允许作业波高越小;长周期波浪的透浪作用对系泊影响程度大,设计时应纳入考虑。试验结果可为抛石堤后方码头设计提供参考。     

浮式LNG码头双船系泊布置优化设计

浮式LNG码头指浮式LNG接收终端(FSRU)与LNG船舶靠泊、作业的码头,国外多采用双船并靠方式进行作业,国内尚无先例。两艘大型LNG船舶并靠与常规码头在缆绳受力、平面布置有较大差别。根据某浮式LNG码头双船系泊项目,从泊位长度、缆绳数量及平面布置进行了分析研究。受风流影响为主的码头一般在满载时内档船舶倒缆受力最大,可增加FSRU艏艉缆数量、适当加大泊位长度并将艏艉缆系缆墩前移以减小艏艉缆角度可改善倒缆受力状态,宜对称布置缆绳。     

长周期波影响下某海港工程码头布置方案比选

针对在长周期波海域码头前期设计阶段如何通过数值模拟改进平面布置、减小影响的问题进行研究。采用WW3海浪模型、MIKE21SW模块以及MIKE21BW模块对长周期波进行较为全面的模拟,并根据实测资料进行验证。模拟步骤可作为长周期波波浪模拟的一般操作流程。为了更好地揭示长周期波对船舶的响应影响,将综合波分离为短波要素（＜30 s）和长波要素（≥30 s）,并将Hs＜0.3 m作为初步判断标准。得出结论：码头布置需扩大掩护范围以阻挡长周期波主浪向,同时尽量缩减口门尺寸以降低长周期波输入能量进而降低港内波高。     

印尼某趸船码头系泊方案研究

一般性散货码头通常采用散货船直接靠泊码头的作业方式。而对于趸船型散货码头,在散货船和码头之间还存在趸船作为过渡。这种情况下船舶荷载的计算以及缆绳力的响应特征需要综合考虑双船之间的相互作用机制,目前规范中对于趸船泊位靠泊计算尚缺少详细的条文说明,本文以印尼某趸船散货码头为例,借助OPTIMOOR软件,通过反应振幅算子方法分析趸船码头系泊布置方案,供类似工程参考。     

某液化天然气码头系泊设施布置研究

以某液化天然气(LNG)码头工程的设计为例,针对各种码头布置形式的不同泊位长度,通过OPTIMOOR系泊软件分析LNG船舶的系泊状况,详细分析各种码头系泊设施布置方案对不同船型的适应性,并结合物理模型试验成果确定最终的码头泊位长度和系泊设施布置方案.     

港池内中长周期波浪作用下船舶系缆动力响应

针对港池内船舶装卸作业的安全与稳定问题,采用基于势流理论的面元法分析程序AQWA,分析得到船舶与码头结构耦合作用下的14 000 TEU集装箱船动力响应幅值算子。在此基础上,进一步采用码头泊位前的真实波浪条件,得到14 000 TEU集装箱船在设计系缆方式下的船舶运动量响应和缆绳受力响应。结果表明,14 000 TEU集装箱船横摇周期较大,与港池内存在的中长期波(12～18 s)不相匹配,不易引起船舶较大幅度的动力响应;计算分析结果与系泊物理模型试验所得到的结果相吻合,说明所采用的计算原理与分析模型较为可靠,具有较强的工程实际应用价值。     

长周期涌浪作用下码头船舶系缆稳定性研究

以国外某油码头项目为工程依托,采用OPTIMOOR系泊软件,研究周期较长的涌浪作用下码头船舶系缆稳定性问题,着重是波浪周期、波高及浪向等3个因素对于码头船舶系缆稳定性(船舶运动量和缆绳受力)的影响。通过调节系缆布置和缆绳材质减少涌浪的影响。     

波浪作用下高桩码头前波峰面高度研究

码头前沿波峰面高度是确定高桩码头面板高程的主要参数之一,主要由码头前沿纵梁、桩帽、靠船构件等上部结构引起的反射波与入射波叠加,产生水面壅高,而高桩码头结构的桩柱间距较大,对波峰面高度影响很小.本文根据微幅波理论和波能流守恒,推导了高桩码头前沿波峰面高度近似解析解,并通过物理模型试验资料验证,理论公式计算结果具有较好的精度,可为工程设计提供科学依据.     

船行波对系泊船的影响分析

介绍船行波的两种算法,着重运用Flory-Remery算法通过OPTIMOOR系泊软件,结合巴基斯坦某港7.5万吨级煤码头,分析临近进港航道建设码头泊位时船行波荷载对码头泊位上系泊船的影响,并提出不影响系泊船正常作业的临界航速,供类似工程参考。     

波浪作用下趸船对高桩码头的受力影响

在以往研究成果的基础上,通过对不同水位波浪作用下码头前无趸船、有趸船但不与码头连接和有趸船并采用 引桥连接3种布置方案进行物理模型试验,测量了码头受到的水平力和上托力,分析了3种布置方案趸船对码头受力的不同 影响。试验结果表明：趸船和引桥的传递作用会使码头受到的水平力增大,趸船对波浪的阻碍作用会使码头受到的上托力 减小。     

波浪上托力作用下高桩码头结构的动力分析

通过有限元计算软件ANSYS,对波浪上托力作用下高桩码头结构进行动力分析。研究结果表明：波浪缓变压强 作用下,采用动力计算和采用静力计算得到的码头结构各处的内力基本相同,波浪缓变压强可等效为静力来计算码头结构 内力;波浪冲击压强作用下,采用动力计算得到的码头结构内力明显小于静力计算结果,波浪冲击压作用下的高桩码头结构 宜进行动力分析;由于波浪上托力频率与码头结构自振频率相差甚远,因此其作用下的高桩码头结构不会产生共振现象。     

强浪作用下的高桩码头设计

在建的以色列阿什杜德港项目的 Q28码头为全直桩的高桩梁板式码头,采用重力式沉箱作为后方陆域吹填的挡土墙结构,并利用抛石形成护岸。针对其结构复杂、施工组织难度大的特点,通过施工期的波浪场数值模拟及物理模型试验,对该码头的设计思路进行分析。结果表明,当主防波堤延伸段施工尚未对施工区域形成整体掩护时,重力式沉箱结构可以对后方的陆域吹填及板桩码头施工提供一定程度掩护,桩间抛石护岸则可以有效地减少直立式沉箱壁的波浪反射作用。同时,根据施工实际情况对设计断面提出优化建议,确保项目的顺利实施。     

浅基岩大荷载透水沉箱码头结构应用及优化

用海政策调整后,传统满堂式沉箱结构+后方回(吹)填方案在获得用海许可存在困难。结合工程实例,通过理论计算和物理模型试验对比,在结构受力、构造及施工方面进行优化,提出沉箱墩+叠合板结构方案,具有岩面浅、波浪高且使用荷载大的特点。该方案在日照港岚山港区得到成功应用,码头运营状况良好,取得良好经济效益,可为类似条件下码头的设计和建设提供借鉴。     

不规则波作用下桩基-重力式复合结构码头面板的动力特性研究

利用大型有限元计算软件ANSYS的参数化语言APDL进行二次开发,对波浪上托压强作用下桩基-重力式复合结构码头面板的动力特性进行研究,结果表明:1)波浪缓变压强作用下码头面板内力的动静力计算结果基本相等,缓变压强的动力放大作用很不明显;2)波浪冲击压强作用下码头面板内力的动力计算结果随着冲击压强频率的增大而迅速减小,当冲击压强频率大于80 Hz后,动力计算结果约为静力计算结果的0.2倍。