集装箱船船体结构直接计算

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1、第!章总则!"!一般规定!"!"!本指南适用于中国船级社《钢质海船入级与建造规范》（以下简称《钢规》）第#篇第$章“集装箱船”中规定的船体结构强度直接计算和《钢规》适用范围以外的非常规的集装箱船船体结构的主要构件强度的直接计算。!"!"#本指南给出了集装箱船整船、货舱段主要结构在规定载荷作用下的强度评估方法。!"!"%船体结构的疲劳强度校核按本社的《船体结构疲劳强度指南》进行。!"!"&结构模型和载荷规定应能充分反映下述结构响应：!纵向构件在局部载荷和总纵弯矩载荷作用下的应力；!主要横向构件（包括横舱壁）的应力；!主要构件的屈曲

2、特性。!"!"’送审的直接计算技术文件应包括：（!）所使用的图纸清单；（#）静水载荷工况的详细说明，包括吃水、静水弯矩分布曲线；（%）波浪载荷工况的详细说明，包括各工况三向（如有时）波浪载荷计算数值及分布曲线；（&）各工况的惯性载荷（或加速度）的详细说明；（’）结构有限元模型的详细描述；（(）所使用的材料特性详细情况；（$）边界条件的详细描述；（)）所施加的载荷的详细情况；（*）描述与载荷有关的结构模型的响应的图形和结果；（!+）总体和局部变形的归纳与图形；（!!）描述所有构件的,-./0121应力，各方向应力和剪应力不超过强度

3、标准的汇总和详图；（!#）板的屈曲分析和结果；第!页（!"）显示满足或不满足强度标准的结果表格输出；（!#）必要时，对结构的建议修改方案，包括修改后的应力评估和屈曲特性。!$!$%对拟进行全船结构有限元分析的船，设计部门应在设计周期的早期与&&’研讨计算方案。!$!$(计算程序如采用不同于本社&)*+,--系统中所列的，则送审单位还应提供所采用的计算程序的有关说明文件，并须征得本社同意。!$.定义!$.$!单位制质量：吨（/）；长度：米（*）；时间：秒（-）；力：牛顿（0）或千牛顿（10）；应力：牛顿2毫米（.02**.）；压力

4、：千帕（13,）。!$.$.符号规定!———船长，*；与本社《钢规（.44!版）》第.篇第!章第!节的定义相同；"———船宽，*；与本社《钢规（.44!版）》第.篇第!章第!节的定义相同；#———型深，*；与本社《钢规（.44!版）》第.篇第!章第!节的定义相同；$———吃水，*；与本社《钢规（.44!版）》第.篇第!章第!节的定义相同；%&———方形系数；与&&《’钢规（.44!版）》第.篇第!章第!节的定义相同；’———航速，15；.；(———重力加速度，(67$8!*2-%)———波浪系数；———海水密度，"；!!6!$4

5、.9/2*.）；"*———单元*方向的应力（02**.）；"+———单元+方向的应力（02**第.页$）；!!"———单元!"平面的剪应力（!"##$），,!$.!$0!.1"$；"#———%&’()*+*应力（!"##!-/-!/-/$）；"$———船体梁纵向的应力（!"##$）；"%———船体梁横向或垂向的应力（!"##$）；!———腹板总深度的平均剪应力（!"##&———材料换算系数；’———材料弹性模量，对钢材，’,$2345637!"##$；#———材料泊松比，对钢材，#,321。621构件尺寸62126直接计算中的构

6、件尺寸指的是建造尺寸（除屈曲评估以外），若采用净尺寸，则许用应力另作考虑。第1页第!章整船强度直接计算!"#一般规定!"#"#集装箱船的结构尺寸及布置属于下列情况者，一般应采用直接计算方法对其主要结构的总体强度进行评估：·结构布置非常规形式或结构尺寸超出规范规定；·强力甲板舱口宽度大于$"%&!。!"#"!对拟采用直接计算法进行全船主要结构总体强度评估的集装箱船，其计算模型、载荷工况、强度衡准，可按本指南的规定。!"#"’全船结构直接计算适用范围：（#）针对集装箱船的船体抗扭强度的特殊性，评估船体主要结构在弯扭载荷联合作用下的总

7、体强度；（!）为局部结构细化应力分析（如有时）提供边界条件，如：·机舱前端甲板开口角隅的详细应力分析；·包括舱口围板的上甲板开口角隅的详细应力分析；（’）对局部结构非常规布置区域的详细分析提供边界条件。!"!有限元计算模型!"!"#有限元模型范围!"!"#"#整船三维有限元模型包括整个船长、船宽范围的船体结构，包括左右舷结构在内的船体舯段、艏艉结构、机舱、上层建筑等结构的所有有效的纵向受力构件：甲板结构、舷侧及纵舱壁结构、双层底结构。模型中还包括横向主要结构如横舱壁、肋骨框架及横向甲板条等。对局部的支撑构件如肘板等不计入模型中，

8、桁材、肘板的开孔忽略不计。!"!"#"!当结构及载荷为左右对称时，整船模型可只计入左舷（或右舷），并在纵中剖面施加左右对称条件。!"!"!有限元单元类型!"!"!"#根据结构的实际受力状态将模型中的各类结构按建造厚度离散为下列几种类型：·板壳元（四节点和三节点元