自升式风车安装船抗倾覆稳定性分析.pdf

《自升式风车安装船抗倾覆稳定性分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第44卷第4期船海工程Vol_44No．42015年8月SHIP＆OCEANENGINEERINGAug．2015DOI：10．3963／j．issn．1671—7953．2015．04．034自升式风车安装船抗倾覆稳定性分析刘仁昌，赵志坚，李连亮，王永刚(中远船务工程集团有限公司，辽宁大连116600)摘要：考虑到自升式结构物站立状态下可能发生倾覆，对风车安装船在自存和作业设计工况下的抗倾覆稳定性进行校核。应用Genie软件建立整船结构模型和完成重量分布，通过Wajac软件计算风浪流载荷的倾覆力矩，以及手算完成稳定性力矩，并考虑动态放大效应与P—d

2、elta效应，与安全系数对比完成该风车安装船抗倾覆稳定性的评估，基于评估结果分析自升式结构物抗倾覆稳定性的影响因素和设计方面的考虑。关键词：自升式风车安装船；抗倾覆稳定性；自存；作业；倾覆力矩；稳定性力矩；动态放大；P—delta中图分类号：P751文献标志码：A文章编号：1671-7953(2015)04-0138-05中远船务工程集团承接了工信部项目近海风2抗倾覆稳定性校核方法电设备安装船的研制。该风车安装船采用自升式船形结构物设计，包括4条圆筒形桩腿和液压顶自升式结构物站立状态主要承受水平方向的升系统以及起重能力为900t的主吊等，主吊以风浪流

3、载荷和自身向下的重力作用。水平方向的环绕桩腿的方式布置在左舷尾部的桩腿位置。风浪流载荷对结构物整体产生倾覆力矩的作用，该风车安装船的设计工况包括自航工况、从结构物自身的重量则会产生稳定性力矩，起到抵漂浮状态到站立状态的安装工况、风车安装作业抗倾覆的作用。见图1。工况、自存工况以及从站立状态回到漂浮状态的回复工况等。对于自升式结构物，除了需要针对漂浮稳性、强度和疲劳进行安全评估外，还需要对结构物整体在站立状态下的抗倾覆稳定性进行校核_34。。文中针对白存和作业两种工况对风车安装船的抗倾覆稳定性进行评估。1风车安装船主要参数风车安装船主要参数如下。总长／

4、m133．1型宽／m39．2型N／m9．8桩腿长度／m81．0桩腿直径／m4．7最大载重量／t5100图1自升式结构物抗倾覆稳定性示意收稿日期：2015—04—23按照挪威船级社海工规范要求J，自升式结修回日期：2015—05—06构物抗倾覆稳定性需要满足如下公式基金项目：工信部高技术船舶科研项目(工信部联装≥M。(1)2011536号)式中：——结构物自身重量引起的稳定性力第一作者简介：刘仁昌(1980一)，男，硕士，工程师矩；研究方向：海工结构物设计与总装建造——风浪流环境载荷引起的倾覆力矩；E·mail：liurenchang@COSCO—sh

5、ipyard．comy——抗倾覆稳定性校核的安全系数，取1．1。1382第0145期拒刘仁昌，等：自升式风车安装船抗倾覆稳定性分析船海工程第44卷结构物自身重量的稳定性力矩计算公式变载荷部分，一般保守地取为存在可能的最小值，而且可变载荷的重心处于存在可能的最易导致整：一／(2)。--船发生倾覆的位置。一式中：。——假定桩腿没有任何变形，处于完全3载荷和分析工况垂直状态下的稳定性力矩；3．1环境载荷———考虑非线性放大后P—delt对于本项目来说，自存设计工况是风浪流最1一P大的工况，需要进行抗倾覆稳定性校核，见表1。表1自存设计工况环境条件效应引起的

6、稳定性力矩的减小项；——总的桩腿根数；P——单根桩腿承受的平均轴向载荷；P——单根桩腿的Euler屈曲载荷；e——站立状态下的自升式结构物由于风浪流作用引起的船体水平侧向的一阶位风车安装船的作业主要是通过主吊进行海上移；风车的安装。当主吊满载900t进行吊重作业且e——自升式结构物由于建造和安装过程所吊重物距离风车安装船最远时，吊臂和吊重会中存在的误差和船体的倾斜导致的产生较大的倾覆力矩，而且主吊布置在左舷尾部站立状态下船体相对于桩腿底部位桩腿周围的设计相对主吊在横向船中布置的情况置的水平相对位移，按照挪威船级社使得吊臂和吊重能够更为远离风车安装船，

7、虽然规范要求，e一般不能小T-o．005／；作业时风浪流载荷比自存时要小，但在不确定自其中：z——桩腿底端约束点到桩腿和船体的连存是否更可能发生倾覆的情况下，也对作业设计工况进行了抗倾覆稳定性校核，见表2。接点的垂向距离，对于上、下导向之表2作业设计工况环境条件间存在锁紧系统的自升式结构物，桩腿和船体的连接点一般认为处于下导向到锁紧点之间距离一半的位置。水平方向的风浪流环境载荷引起的倾覆力矩计算公式如下。M。=MwD+w／c(3)式中：Mw。——由于风载荷引起的倾覆力矩；按照挪威船级社海工规范的建议，在自升式——由于浪和流载荷引起的倾覆力结构物抗倾覆

8、稳定性校核时通常假定风浪流作用矩，并包括了波浪引起的动态放在相同的方向。考虑到本项目4条桩腿呈长方形大效应。