重力式船坞坞壁及底板结构设计方法研究

摘要

船坞是建造在船厂内，用来修、造船舶的水工建筑物。随着我国船舶工业体系不断完善，产业结构趋于合理，造船工业的蓬勃发展，船坞工程的建设数量及规模不断扩大。近年来，船坞规模向着尺度大型化、结构型式多样化方向发展。然而在不同地质条件下，如何更好的设计合理、经济的船坞结构，成为研究人员重点关注的课题。一般船坞周围地下水位较高，地下水对船坞地下结构有较大的作用力，采用止水及排水减压设施可降低或消除地下水对船坞结构的作用。本文以某船坞工程为例，在天然地基条件下坞壁采用扶壁式结构，底板采用分离式结构，按照弹性地基板理论进行计算分析，采用通用有限元软件进行结构受力计算，分析其受力特性等，可为相似工程设计提供参考。
　　本研究主要内容包括：⑴分析了国内外不同地区、不同地质条件下船坞结构型式、结构设计及计算方法发展的现状；⑵介绍了国内某船厂新建15万吨级修船坞的工程概况，包括自然条件、船坞主尺度、船坞工艺布置、工艺荷载分析、船坞主体结构等内容；⑶针对天然地基上扶壁式坞壁结构进行了分析与计算，主要包括作用荷载的分类及计算；对坞壁结构按照不同荷载组合工况进行了抗浮、抗滑、抗倾覆稳定计算；地基反力计算；根据承载力及抗渗性要求，提出了扶壁结构下方地基处理方案及船坞止水系统设计方案；⑷针对天然地基上排水减压分离式坞底板结构进行了分析与计算，主要包括船舶座墩荷载分析，明确了作用于底板的坞墩荷载；运用有限元软件对底板结构进行受力计算，分析其受力特性等；提出了坞底板下地基处理方案及排水减压设施设计方案；提出了坞底板结构优化设计方法；⑸通过对该船坞工程的实际设计经验，得出了扶壁式坞壁结构和分离式坞底板的结构计算方法、地基处理方案、船坞止水系统以及排水减压系统的设计方法。

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第一章 绪论

1.1研究背景与意义

1.2国内外研究现状

1.3主要研究内容

第二章 工程概况

2.1概述

2.2自然条件

2.3建设方案

第三章 船坞坞壁结构计算及分析

3.1结构方案

3.2计算条件

3.3稳定性计算

3.4主要成果分析

第四章 坞室底板有限元分析

4.1有限元基本原理

4.2计算条件

4.3船舶及坞墩荷载分析

4.4有限元计算模型

4.5主要计算结果

4.6主要成果分析

4.7工程应用

第五章 结论及展望

5.1主要研究结论

5.2研究工作展望

参考文献

致谢