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1、2009年9月《华南港工》SEP12009第三期 总第116期SouthChinaHarbourEngineeringTotal116,No13船舶撞击力计算探讨李芙蓉,李春保,赵刘群(中交四航局港湾工程设计院有限公司,广东广州510231)摘 要:本文就《港口工程荷载规范》船舶撞击力计算中对有效撞击能量系数在不同码头结构形式中的取值大小做一探讨。关键词:船舶撞击力;能量系数;探讨TheCalculationanddiscussionofship’simpactforceLIFu-rong,LIChun-bao,ZHAOLi
2、u-qun(EngineeringDesignCo1Ltd1ofCCCCFourthHarbourEngineeringCo1Ltd,Gugnagzhou510231,China)Abstract:Theship’simpactenergycoefficientofLoadCodeforHarborEngineeringindifferentquaystructurestyleisanalyzedinthispaper1Keywords:ship’simpactforce;energycoefficient;analysis
3、anddiscussion装设橡胶护舷的码头,撞击能量的影响因素统一用1前言有效撞击能量系数来表达,有效撞击能量系数为在港口工程中,船舶撞击力是一个非常重要的017～018,至于什么时候取大值,什么时候取小值荷载,尤其是在建造大型开敞式码头时,船舶撞击力规范没有明确的规定,并且对于不同的结构型式有的准确确定是港口码头合理设计和安全运营的保效撞击能量系数有什么不同也没有明确的规定,本证。对于船舶撞击力的确定,若有一套既具较高计文就对有效撞击能量系数的取值做一探讨。算精度又便于使用的计算方法,就可以省去用物理2 船舶撞击力的理论
4、计算方法模型方法确定的步骤,从而减少工程造价,节约投资。船舶撞击力的计算理论有3种:动量理论,动 船舶撞击能量主要由橡胶护舷压缩变形,码头能理论,振动理论。动量理论系根据刚体碰撞时动本身弹性变形、变位,船舶运动和船壳弹性变形吸量的变化等于冲量的原理来计算船舶撞击力,其存收,不同的码头结构型式其刚度相差很大的,船舶在的主要问题是:实际船舶与码头的碰撞并非理想撞击能量在护舷、码头及船舶本身的分配也是相差刚体碰撞,碰撞的时间有很大的人为性和假定性;较大的。另外,船舶以一定速度靠泊时会带动大量振动理论系根据碰撞过程中船舶与码头发生
5、弹性振水体一起过来,在运用动能理论计算船舶撞击能量动原理计算船舶撞击力,其计算理论比较完善,但时也要考虑船舶附加质量对撞击能量的影响。《港计算繁琐,且有些参数难以确定。因动量理论与振口工程荷载规范》根据大量观测和实验研究,对于动理论在具体使用时都受到上述条件的限制,所以未被广泛采用。《港口工程荷载规范》采用动能理收稿日期:2009-07-15论来计算撞击力,即船舶撞击码头时产生的有效撞作者简介:李芙蓉(1983—),女,助理工程师,从事港口航道与击能量,通过护舷、码头和船舶的变形全部转化为海岸工程设计工作。72009年9月《
6、华南港工》SEP12009第三期 总第116期SouthChinaHarbourEngineeringTotal116,No13外部做功。收能量的过程来看,在同一船型,同一法向加速度的同等情况下,透空式结构就应当比实体结构的有3船舶撞击力的基本机理效撞击能量系数要大一些。随着经济的发展,海港技术的进步及船舶吨位本文目的,就是试图通过各有关撞击能量计算的日益加大,码头结构型式也有了新的发展。码头公式的比较,按按我国交通部《港口工程荷载规结构型式有重力式实体式,如重力式又分方块码范》(JTJ215-98)规范中提到的有效撞击能量
7、的头、扶壁码头、沉箱码头、座床式圆筒码头,无底计算方法,较之其它公式所得是大还是小的概念,大圆筒结构等;高桩式透空式结构;独立墩式码头对不同码头结构形式,有效撞击能量系数ρ值的取等等。随着码头向深海和开敞海域发展,波浪作用值大小作一探讨和建议。下的撞击力与船舶靠离时的撞击力具有同等重要的5国际上常用公式比较作用。而系泊于开敞式码头的船舶不仅可能承受横向规则波作用,还可能承受斜向波、不规则波,二按我国交通部《港口工程荷载规范》(JTJ215阶波和波群等作用。而目前试验研究斜向波、不规-98)规范:船舶靠岸时,以法向靠岸速度Vn
8、碰则波,二阶波和波群的成果不多。撞码头,其具有的能量由橡胶护舷压缩变形,码头船舶靠岸的过程,也就是船与码头间之水体受本身弹性变形、变位,船舶运动和船壳弹性变形,压并吸收能量的过程。其吸收能量的多少,与受压船舶与岸间水体挤升以及振动、摩擦、发热等所消程度有关。如果船与码头间的空隙甚大,水体受
