集裝箱船船體結(jié)構(gòu)直接計算

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1、第!章總則!"!一般規(guī)定!"!"!本指南適用于中國船級社《鋼質(zhì)海船入級與建造規(guī)范》（以下簡稱《鋼規(guī)》）第#篇第$章“集裝箱船”中規(guī)定的船體結(jié)構(gòu)強度直接計算和《鋼規(guī)》適用范圍以外的非常規(guī)的集裝箱船船體結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件強度的直接計算。!"!"#本指南給出了集裝箱船整船、貨艙段主要結(jié)構(gòu)在規(guī)定載荷作用下的強度評估方法。!"!"%船體結(jié)構(gòu)的疲勞強度校核按本社的《船體結(jié)構(gòu)疲勞強度指南》進行。!"!"&結(jié)構(gòu)模型和載荷規(guī)定應(yīng)能充分反映下述結(jié)構(gòu)響應(yīng)：!縱向構(gòu)件在局部載荷和總縱彎矩載荷作用下的應(yīng)力；!主要橫向構(gòu)件（包括橫艙壁）的應(yīng)力；!主要構(gòu)件的屈曲

2、特性。!"!"’送審的直接計算技術(shù)文件應(yīng)包括：（!）所使用的圖紙清單；（#）靜水載荷工況的詳細說明，包括吃水、靜水彎矩分布曲線；（%）波浪載荷工況的詳細說明，包括各工況三向（如有時）波浪載荷計算數(shù)值及分布曲線；（&）各工況的慣性載荷（或加速度）的詳細說明；（’）結(jié)構(gòu)有限元模型的詳細描述；（(）所使用的材料特性詳細情況；（$）邊界條件的詳細描述；（)）所施加的載荷的詳細情況；（*）描述與載荷有關(guān)的結(jié)構(gòu)模型的響應(yīng)的圖形和結(jié)果；（!+）總體和局部變形的歸納與圖形；（!!）描述所有構(gòu)件的,-./0121應(yīng)力，各方向應(yīng)力和剪應(yīng)力不超過強度

3、標準的匯總和詳圖；（!#）板的屈曲分析和結(jié)果；第!頁（!"）顯示滿足或不滿足強度標準的結(jié)果表格輸出；（!#）必要時，對結(jié)構(gòu)的建議修改方案，包括修改后的應(yīng)力評估和屈曲特性。!$!$%對擬進行全船結(jié)構(gòu)有限元分析的船，設(shè)計部門應(yīng)在設(shè)計周期的早期與&&’研討計算方案。!$!$(計算程序如采用不同于本社&)*+,--系統(tǒng)中所列的，則送審單位還應(yīng)提供所采用的計算程序的有關(guān)說明文件，并須征得本社同意。!$.定義!$.$!單位制質(zhì)量：噸（/）；長度：米（*）；時間：秒（-）；力：牛頓（0）或千牛頓（10）；應(yīng)力：牛頓2毫米（.02**.）；壓力

4、：千帕（13,）。!$.$.符號規(guī)定!———船長，*；與本社《鋼規(guī)（.44!版）》第.篇第!章第!節(jié)的定義相同；"———船寬，*；與本社《鋼規(guī)（.44!版）》第.篇第!章第!節(jié)的定義相同；#———型深，*；與本社《鋼規(guī)（.44!版）》第.篇第!章第!節(jié)的定義相同；$———吃水，*；與本社《鋼規(guī)（.44!版）》第.篇第!章第!節(jié)的定義相同；%&———方形系數(shù)；與&&《’鋼規(guī)（.44!版）》第.篇第!章第!節(jié)的定義相同；’———航速，15；.；(———重力加速度，(67$8!*2-%)———波浪系數(shù)；———海水密度，"；!!6!$4

5、.9/2*.）；"*———單元*方向的應(yīng)力（02**.）；"+———單元+方向的應(yīng)力（02**第.頁$）；!!"———單元!"平面的剪應(yīng)力（!"##$），,!$.!$0!.1"$；"#———%&’()*+*應(yīng)力（!"##!-/-!/-/$）；"$———船體梁縱向的應(yīng)力（!"##$）；"%———船體梁橫向或垂向的應(yīng)力（!"##$）；!———腹板總深度的平均剪應(yīng)力（!"##&———材料換算系數(shù)；’———材料彈性模量，對鋼材，’,$2345637!"##$；#———材料泊松比，對鋼材，#,321。621構(gòu)件尺寸62126直接計算中的構(gòu)

6、件尺寸指的是建造尺寸（除屈曲評估以外），若采用凈尺寸，則許用應(yīng)力另作考慮。第1頁第!章整船強度直接計算!"#一般規(guī)定!"#"#集裝箱船的結(jié)構(gòu)尺寸及布置屬于下列情況者，一般應(yīng)采用直接計算方法對其主要結(jié)構(gòu)的總體強度進行評估：·結(jié)構(gòu)布置非常規(guī)形式或結(jié)構(gòu)尺寸超出規(guī)范規(guī)定；·強力甲板艙口寬度大于$"%&!。!"#"!對擬采用直接計算法進行全船主要結(jié)構(gòu)總體強度評估的集裝箱船，其計算模型、載荷工況、強度衡準，可按本指南的規(guī)定。!"#"’全船結(jié)構(gòu)直接計算適用范圍：（#）針對集裝箱船的船體抗扭強度的特殊性，評估船體主要結(jié)構(gòu)在彎扭載荷聯(lián)合作用下的總

7、體強度；（!）為局部結(jié)構(gòu)細化應(yīng)力分析（如有時）提供邊界條件，如：·機艙前端甲板開口角隅的詳細應(yīng)力分析；·包括艙口圍板的上甲板開口角隅的詳細應(yīng)力分析；（’）對局部結(jié)構(gòu)非常規(guī)布置區(qū)域的詳細分析提供邊界條件。!"!有限元計算模型!"!"#有限元模型范圍!"!"#"#整船三維有限元模型包括整個船長、船寬范圍的船體結(jié)構(gòu)，包括左右舷結(jié)構(gòu)在內(nèi)的船體舯段、艏艉結(jié)構(gòu)、機艙、上層建筑等結(jié)構(gòu)的所有有效的縱向受力構(gòu)件：甲板結(jié)構(gòu)、舷側(cè)及縱艙壁結(jié)構(gòu)、雙層底結(jié)構(gòu)。模型中還包括橫向主要結(jié)構(gòu)如橫艙壁、肋骨框架及橫向甲板條等。對局部的支撐構(gòu)件如肘板等不計入模型中，

8、桁材、肘板的開孔忽略不計。!"!"#"!當結(jié)構(gòu)及載荷為左右對稱時，整船模型可只計入左舷（或右舷），并在縱中剖面施加左右對稱條件。!"!"!有限元單元類型!"!"!"#根據(jù)結(jié)構(gòu)的實際受力狀態(tài)將模型中的各類結(jié)構(gòu)按建造厚度離散為下列幾種類型：·板殼元（四節(jié)點和三節(jié)點元