超大型浮体单模块的波浪载荷及结构强度研究

摘要

超大型浮体可以作为海上综合补给基地，具有飞机起降、燃油补给、后勤保障和旅游等功能，能用于维护国家海洋权益。为了保障超大型浮体的结构安全可靠性，首先需要获得危险载荷工况，例如获得危险的浪向、波长和载荷形式等，然后结合有限元模型计算相应的危险载荷工况下的结构应力响应，最终结合相关的规范来校核浮体的结构强度。由于超大型浮体一般采用柔性连接件连接，因此各模块在强度分析时可以作为独立的模块进行强度分析。另外首先需要保证单模块载荷作用下的强度，然后才能进一步分析多模块的载荷作用下的结构响应。因此本文以超大型浮体单模块为研究对象开展单模块的载荷作用形式和结构应力响应研究，这将为超大型浮体的结构设计以及优化设计提供一定的参考意义。为了确定超大型浮体单模块的典型载荷工况和评估结构强度,开展了不同浪向和不同波长下的波浪载荷研究,其中波浪载荷包括垂向剪力、垂向弯矩、水平剪力、水平弯矩、扭矩和水平分离力等.通过对这些载荷特征的分析确定了几个典型的载荷工况,然后针对这些典型的载荷工况计算了相应的结构应力水平,并结合规范校核了单模块浮体的结构强度.