混凝土箱梁桥坐底状态对船体梁强度的影响

混凝土箱梁桥坐底状态对船体梁强度的影响

施工现场的防护面高度为+3.2m，涂层面和护甲表面之间的光滑高度一致，护甲材料的表面高度应为-3.2m。工程船型深为6.4m,由此,将驳船船底面标高定为-3.2m,此标高即为驳船坐底区域基梁的顶面标高。通过调整压载水,可以保证工程船甲板面达到以上所要求的标高。但是,由于船舶浮在水中的不稳定性,无法使重量为3000t左右的混凝土预制件顺利通过轨道滑移上驳;而且,由于上驳时间较长,潮汐时刻变化,因此,必须加入足够的压载水,使船舶处于稳定的坐底状态才能满足上驳要求。底座基梁的设计单位需要知道基梁负荷及布置情况才能进行设计,船舶设计者必须提供底座基梁负荷数据,而且船舶坐底状态的受力情况与正常的航行状态有很大不同,因此需要校核船舶在坐底状态的结构强度,才能保证工程的顺利实施。1下检站下水区该工程船为非自航、单底、单甲板、钢质箱型工程甲板驳,方艏、方艉,艏部为勺形,艉部下设有2个呆木,设计航区为中国近海。总长:90.00m;型宽:26.00m;型深:6.40m;设计吃水:4.70m。码头工程基地共设置9道底座基梁,其中7道与船体横舱壁对齐,另外两道布置于船中附近的强框架位置,见图1。2计算过程2.1初始载荷的施加根据船体梁实际情况进行全船建模,模型为板梁组合结构,底座基梁按布置位置以实体单元进行建模。有限元模型见图2。进行底座基梁载荷计算时,在底座基梁中心位置沿船舶宽度方向取3个约束点,施加3个方向线位移及绕船长、型深方向两个角位移的约束按实际情况施加各种载荷,求出各约束点的约束反力,该反力的大小与底座基梁的载荷相等,方向相反。进行船体强度校核时,在底座基梁下表面施加全约束,对船体梁结构进行安全评估。2.2采用采用实水压载水舱计算根据用户提供的潮汐水位以及压载舱的布置情况,对4种工况(见表1)进行计算,甲板负荷按3600t计算,油水及压载水舱满载,其中最大吃水5.57m(LC4)为海水突然涨潮,压载水没有排除,船舶起浮,底座基梁不受力的极端工况。2.3理想余弦波波高的施加1)按船舶完工图纸,统计出各肋位空船重量,以集中力形式施加于相应位置的节点上。其中考虑波浪的两种工况波面高度按理想余弦波进行施加,理想余弦波波高z表达为式中:h———波高,0.8m(底座基梁设计单位提供);x———沿船长方向坐标;3计算3.1船的眼底状态底座基梁载荷计算结果见表2。由计算可知,本船在底座状态,底座基梁5(FR21)所承受的载荷最大,船中处于波谷时,载荷为22409.26kN。3.2船舶安全评估结果根据《国内航行海船建造规范》(2012)结合《浮船坞规范》给出的许用应力,取各种工况最大值进行安全评估,根据评估结论,通过合理配置压载水以及进行适当的加强,本船船体结构满足规范要求,计算结果相见表3及图3~9。4影响眼底基梁设计的其他因素1)通过某工程船在坐底状态滚装大型混凝土预制件的工程实例,阐明底座基梁负荷的计算方法以及工程可行性,通过有限元仿真建模计算,得出底座基梁的实际负荷分布情况,为底座基梁设计方提供了设计基础。2)提出的计算方法具有普遍性,可以作为其它工程项目设计的参考。3)仿真模拟与工程实际之间存在一定的差别,底座基梁设计负荷的安全系数的取值问题尚待研究。2)液舱