大型桥段船舶装运技术研究

摘要

随着全球经济一体化和国内建设事业的不断发展，能源、电力、海上平台等大型项目相继得到实施，国内大件运输市场也日益忙碌起来。作为国家建设事业的重要组成部分，这些大型构件能否快速、安全地运送到目的地，不仅对整个国民经济的发展产生重大影响，而且对国家大型工程项目和国防建设具有十分重要的战略意义。在运输这样的大型构件时，相关企业需要在科学分析装运可行的基础上，提出合理经济的运输方案。近些年来频频发生的海上事故，也促使人们更加关注大型构件水路运输过程中的安全性问题。
　　本文以甲板驳船装运大型桥段为研究对象，对装运过程中涉及的相关技术问题进行了研究。考虑到运输桥段尺寸较大，在国内运输史上尚属首次，采用滚装的方式运用液压平板车将桥段运送到驳船上，并对桥段的装载方案及系固方案进行了深入研究。同时对装运桥段状态下的驳船稳性和强度进行了分析研究，从而保证了航行过程中的安全性，该研究具有重要的工程实用价值及一定的理论指导意义。本文主要的研究内容包括：
　　（1）对实施大型桥段滚装上船涉及的技术工作进行了研究，这包括运输船舶的选取、潮位的选择、驳船的固定和调平。事实表明，选择合适的潮位进行滚装作业将大大地简化滚装过程中的调倾配载工作。同时将滚装过程分为四阶段进行论述，并结合调倾配载的工作原理，给出了滚装过程中调倾配载的具体实施方法。
　　（2）对桥段在驳船上的放置方案及支撑胎架的结构形式进行了研究，在分析运输过程中桥段受力情况的基础上，结合大型结构物常见的系固方法，制定出一套合理且适用于该桥段的系固方案。同时结合相关规范对系固方案的安全性进行了校核分析。
　　（3）对装载桥段状态下的驳船稳性进行了研究，分析总结了船宽、自由液面对船舶稳性的影响，并根据理论和实践提出了相关改善措施。运用静力学理论，分析了桥段在甲板上移动对驳船浮态和稳性的影响。运用 Maxsurf软件对装载状态下的驳船稳性进行了计算分析，并结合IMO规范对稳性计算结果进行安全校核。
　　（4）为了确保航行过程中船体强度满足要求，对驳船进行了全船有限元计算分析。合理的边界条件选取对计算结果至关重要，本文在处理边界条件时引入了惯性释放的思想，并对各工况下的船体各构件应力情况进行了计算分析。

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第1章 绪论

1.1 大型构件水路运输研究的背景和意义

1.2 国内外研究发展现状及趋势

1.3 课题的提出与研究内容

第2章 大型桥段滚装上船技术研究

2.1 重大件运输船的选择

2.2 滚装前的准备工作

2.3 滚装过程介绍

2.4 滚装过程中的调倾配载

2.5 本章小结

第3章 大型桥段装载及系固方案研究

3.1 桥段装载方案

3.2 大型结构物绑扎系固方式及原则

3.3 驳船装载大型桥段系固方案设计

3.4 大型结构物外力及绑扎力计算

3.5 系固方案安全强度校核

3.6 本章小结

第4章 驳船装运桥段浮态和稳性研究

4.1 浮态的计算和要求标准

4.2 稳性影响因素和要求标准

4.3 桥段移动对船舶浮态和稳性的影响

4.4 基于Maxsurf的浮态和稳性计算

4.5 本章小结

第5章 全船有限元强度分析研究

5.1 全船有限元模型建立

5.2 边界条件

5.3 计算工况

5.4 载荷计算

5.5 计算结果

5.6 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 本文总结

6.2 研究展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文

致谢