海工輔助船碼頭帶纜受力計算

孫小路 張啟庚 張大鵬

摘 要：臺風(fēng)是威脅船舶系泊最為嚴重的災(zāi)難性天氣之一，船舶為了避免或減少臺風(fēng)可能帶來的危害，必須進行船舶系纜受力校核計算。本文針對在風(fēng)力和水流力作用下，對系泊船舶的橫向受力進行分析計算，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；校核計算；關(guān)鍵因素

中圖分類號：U674.40 文獻標識碼：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。在臺風(fēng)情況下，風(fēng)力及水流力的作用方向具有一定的隨機性，如果系泊設(shè)備的布置能承受最大的風(fēng)力和水流力時，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)力計算和水流力計算的理論依據(jù)，對兩檔船進行受力計算，同時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行綜合考慮，得出關(guān)鍵因素的限制范圍，為進行計算提供可行的方法。

2 計算理論公式

3 風(fēng)力和水流力受力方向選取

4 實例計算

5 90和83船風(fēng)力和水流力與首尾帶纜受力比例計算

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算

（1）計算關(guān)鍵因素

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

（2）纜繩允許最大受力時對應(yīng)的夾角θ計算

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

7 結(jié)束語

碼頭系纜受力校核計算，應(yīng)首先計算風(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)合計算機輔助計算，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，則需對船舶的帶纜進行重新布置并重新校核計算。

參考文獻

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