三峡库区斜坡码头趸船和靠泊船舶整体受力计算方法研究

摘要

随着三峡枢纽的建成运行，水运企业纷纷建造和使用了大吨位船舶，而重庆地区现有的很多码头设计靠泊能力并不能满足新增大吨位船舶的靠泊需要，因此就出现了许多超设计标准停靠的情况，如斜坡式码头小趸船靠泊大吨位船舶，这无疑给重庆地区的码头运营及整个水上运输安全生产带来的巨大的安全隐患。为确保港口安全生产，消除趸船现有系留设施存在的安全隐患，现基于趸船和靠泊船舶一体化的斜坡式码头趸船系留设施整体受力计算方法展开研究，提出一种考虑锚链和缆绳的弹性、悬链线特征以及锚链或缆绳躺底段和贴岸段影响的锚链和缆绳共同作用的斜坡式码头趸船系留设施受力计算方法。然后结合工程实例编程计算得到趸船系泊力，并与Optimoor软件计算结果分析比较，验证了该方法的实用性和可靠性。最后针对三峡库区斜坡式码头趸船系泊设施系泊力进行影响因素分析，采用单因素分析法分别考虑了水流、风、艏缆、艉缆缆绳角度变化以及缆绳或锚链缺失对系泊力的影响，并在此基础上总结了规律。三峡库区斜坡码头趸船和靠泊船舶整体受力计算方法以及根据Optimoor软件展开的系泊设施受力影响因素分析，不仅为三峡水库变动回水区内斜坡式码头趸船系留设施的安全隐患整改提供了强有力的技术支撑，同时还会为三峡库区内新建项目提供技术储备，并可以为类似三峡库区的山区河流大型水库斜坡式码头建设提供参考数据。其研究成果对助推三峡库区航运发展和支撑重庆长江上游航运中心建设具有重要意义，同时也会产生巨大的经济效益和社会效益。

目录

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摘要

第一章 概述

1．1 研究背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．3 本文主要研究内容

第二章 系泊方式简介

2．1 趸船系泊方式

2．2 趸船系泊组成

2．2．1 锚

2．2．2 锚链

2．2．3 锚链筒

2．2．4 钢缆

2．2．5 合成纤维绳

2．2．6 地牛

2．2．7 带缆桩

第三章 缆力现场实测

3．1 工程概况

3．2 测试方法

3．2．1 测试原理

3．2．2 测量仪器

3．2．3 测量步骤

3．3 缆力实测影响因素分析

3．3．1 测量频率对测试结果的影响

3．3．2 缆绳刚度对测量结果的影响

3．3．3 缆绳斜度对测试结果的影响

3．3．4 小结

第四章 整体受力计算方法

4．1 计算方法比较

4．1．1 规范计算方法

4．1．2 Optimoor计算方法

4．1．3 对比分析

4．2 系泊载荷的理论计算

4．2．1 标准悬链线理论

4．2．2 弹性悬链线理论

4．2．3 躺底段和贴岸段的处理

4．2．4 系留设施的布置与预张力

4．2．5 趸船和靠泊船的运动

4．2．6 计算结果分析

第五章 系泊设施受力影响因素分析

5．1 风对系泊安全的影响

5．1．1 风速大小的影响

5．1．2 风向的影响

5．2 水流因素的影响

5．2．1 水流流速大小的影响

5．2．2 水流方向的影响

5．3 缆绳角度因素的影响

5．4 缆绳(锚链)缺失的影响

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

致谢

参考文献

在学期间发表的论文和取得的学术成果