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1、1999年6月船 舶June,1999第3期SHIP&BOATNO.3[船舶结构]X大型上层建筑的整体吊装龚 恢[关键词]上层建筑;整体吊装;刚性;强度[摘 要]随着船舶日趋大型化(上层建筑尺度也越来越大),如何克服结构重、尺度大、刚性小,是大型上层建筑整体吊装的难题。本文引进了增加吊点的方法,并详细介绍了吊装设计的近似计算,此方法对其他大型钢结构的整体吊装也有所启示和帮助。[中图分类号]U661.43[文献标识码]B[文章编号]100129855(1999)0320027205OnepieceliftingoflargeblockGongHuiKeywor
2、ds:Superstructure;onepiecelifting;stiffness;strengthAbstract:Withshipsandsuperstructuresbecominglargerandlarger,anewproblemappearsoftheirheavystructureweight,lowstiffnessfortheironepiecelifting.Thepaperintroducesthemethodofaddinglift2ingpointsandpresentsindetailtheapproximatecalcula
3、tionmethodforliftingdesign,thiscalculationmethodisalsoapplicabletotheonepieceliftingofsteelstructures.开支(以1500t浮吊为例,租金约为12万新加坡1 前 言元ö天),设计中将六层上层建筑分为两个大段吊装。下面三层重约1200t,上面三层重约800t,本人负上层建筑整体吊装是船舶建造中一项新工艺。责下面三层的整体吊装计算和安装工艺(见图1)。它对扩大作业面、改善工人的劳动强度、提高生产效由于起吊甲板面积大,甲板板厚仅7mm,下围壁也率、缩短船舶的建造周期、降
4、低造船成本具有十分重只有7.5mm,内部只有一道横向内围壁可作为吊要的意义。上层建筑整体吊装的工艺,尽管在国内外点的基础,上层建筑刚度显得十分弱,而且受到浮吊许多船厂已普遍采用,但由于受到船厂起吊能力、搬运设备、场地或吊装设计水平的限制,仍然局限于尺度较小、上层建筑刚度较强的范围,对超大尺度、刚性较小的上层建筑整体吊装还极少采用。1994年笔者有幸在新加坡参加大型海底铺管路“SOLI2TAIRE”号的改装设计。该船是在1艘70000DWT级的散货船基础上改装的,是目前世界上最大的海底铺管船。该船主要功能是在生产输油管的同时,进行海底油管的铺设工作。该船的生活模
5、块十分庞大(能居住400人),改装设计中要增加六层上层建筑,其尺度:长为50m,宽40.6m,每层层高为图1 吊装现场3m多。船厂为了缩短建造周期,节省租用大型浮吊X[收稿日期]1999-1-10[作者简介]龚恢(1945.6-),男,汉族,福建福州,研究员,从事船舶结构设计研究工作。27©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.1999年6月船 舶June,1999第3期SHIP&BOATNO.3的吊臂高度和吊钩吊角的限制(吊角如大于15°时,吊索会从滑轮中脱出),因此整体
6、起吊设计的关键涉及寻找合适的吊点,整体结构强度和稳定性的分析、起吊设备(诸如钢索、起吊眼板、卸扣)的设计和选择,本文就上述有关问题进行介绍。2 吊点的布置通常吊运一个物体大多设4个吊点,吊点的这样布置,受力非常简单。国内外船舶的上层建筑整体起吊大都设4个吊点,船厂往往将最大重量控制在600t以下,而“SOLITAIRE”号的上层建筑如只设4个吊点,整体变形可能很大,易使板架失稳,同时每个吊点承受300t的拉力可能会引起甲板分层撕裂,因此笔者采用8个吊点的布置,4个在FR199肋位,4个在FR225肋位,如图2所示。FR225肋位的甲板下是一道横舱壁,在没有横舱
7、壁的FR199肋位加设强梁及组合支柱,以增加该吊点处的强度和刚度。为防止在起吊时甲板分层撕裂,在各吊点眼板位置加20mm局部厚板(见图3)。图2 吊点布置图图3 吊点处局部加强3 上层建筑的强度分析板。整个模型共离散成53个梁单元和34个节点,其中节点9、11、13、14、21、22、25、27为8个吊点处,如图4所示;上层建筑的强度采用二维有限元分析,具体力b) 载荷 仅考虑上层建筑的自身重量,均匀学模型及计算结果如下:分布在5根纵向桁材上,即梁单元(1)～(25)上,梁(1) 计算模型单元载荷密度为49Nömm;a) 建模 将上层建筑的内、外围壁视作工字梁
8、,其中围壁为工字梁的腹板,甲板为工字梁
