海工輔助船碼頭帶纜受力計(jì)算

孫小路 張啟庚 張大鵬

摘 要：臺(tái)風(fēng)是威脅船舶系泊最為嚴(yán)重的災(zāi)難性天氣之一，船舶為了避免或減少臺(tái)風(fēng)可能帶來的危害，必須進(jìn)行船舶系纜受力校核計(jì)算。本文針對(duì)在風(fēng)力和水流力作用下，對(duì)系泊船舶的橫向受力進(jìn)行分析計(jì)算，并考慮纜繩與合力方向夾角、纜樁允許的最大受力和纜繩所允許的最大受力因素進(jìn)行綜合分析，得出限制帶纜系泊的關(guān)鍵因素。

關(guān)鍵詞：帶纜受力；校核計(jì)算；關(guān)鍵因素

中圖分類號(hào)：U674.40 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract： Typhoon is one of the most serious and disastrous weather threatening ship mooring. For coastal ships， the mooring force checking calculation shall be made to avoid or reduce possible hazards， thus a set of practical calculation demonstrates is particularly important. In this paper， the lateral force of a moored ship is calculated under the force of wind and current force， and considering the angle between cable and direction of resultant force， the maximum force allowed by mooring bitts and the maximum force allowed by cable， the key factors limiting mooring with cable are obtained.

Key words： Cable force； Checking calculation； Key factor

1 引言

船舶碼頭系泊的安全性一直是船廠關(guān)注的問題。在臺(tái)風(fēng)情況下，風(fēng)力及水流力的作用方向具有一定的隨機(jī)性，如果系泊設(shè)備的布置能承受最大的風(fēng)力和水流力時(shí)，則其將足夠抵抗可能出現(xiàn)的其它較為緩和的力。本文根據(jù)風(fēng)力計(jì)算和水流力計(jì)算的理論依據(jù)，對(duì)兩檔船進(jìn)行受力計(jì)算，同時(shí)將纜繩與合力方向夾角、纜樁允許的最大受力和纜繩所允許的最大受力等限制因素進(jìn)行綜合考慮，得出關(guān)鍵因素的限制范圍，為進(jìn)行計(jì)算提供可行的方法。

2 計(jì)算理論公式

3 風(fēng)力和水流力受力方向選取

4 實(shí)例計(jì)算

5 90和83船風(fēng)力和水流力與首尾帶纜受力比例計(jì)算

將首部和尾部帶纜樁取中，近似看成僅首尾各一處帶纜樁，如圖3、圖4所示。

6 考慮纜繩與合力方向夾角，纜樁允許的最大受力和纜繩允許的最大受力因素計(jì)算

（1）計(jì)算關(guān)鍵因素

將三種因素綜合進(jìn)行計(jì)算，因纜繩與合力方向夾角θ的變動(dòng)可以將纜繩受力放大數(shù)倍，此時(shí)計(jì)算θ為關(guān)鍵因素，如圖5所示。

（2）纜繩允許最大受力時(shí)對(duì)應(yīng)的夾角θ計(jì)算

選定的纜繩參數(shù)如表1，其中安全負(fù)荷為37.4 t的纜繩用于一檔船與碼頭的系泊，安全負(fù)荷為32 t的纜繩用于二檔船與一檔船的系泊。

7 結(jié)束語(yǔ)

碼頭系纜受力校核計(jì)算，應(yīng)首先計(jì)算風(fēng)力和水流力的最大受力情況，然后結(jié)合纜繩與合力方向夾角、纜樁允許的最大受力和纜繩所允許的最大受力等限制性因素，結(jié)合計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算，估定關(guān)鍵性的限制因素，然后研究其他因素與關(guān)鍵因素之間的關(guān)系并推理出結(jié)論，如帶纜布置不能克服此關(guān)鍵因素的限制，則需對(duì)船舶的帶纜進(jìn)行重新布置并重新校核計(jì)算。

參考文獻(xiàn)

[1] 崔紅林，等.非自航船錨泊設(shè)備選型設(shè)計(jì)[J]. 艦船科學(xué)技術(shù)， 2014.