深海平台完整稳性计算书
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一、概述本船为航行于内河B级航区的一条旅游船。
现按照中华人民共和国海事局《内河船舶法定检验技术规则》(2004)第六篇对本船舶进行完整稳性计算。
二、主要参数总长L OA13.40 m垂线间长L PP13.00 m型宽 B 3.10 m型深 D 1.40 m吃水 d 0.900 m排水量∆17.460 t航区内河B航区三、典型计算工况1、空载出港2、满载到港五、受风面积A及中心高度Z六、旅客集中一弦倾侧力矩L KL K=1∆1−n5lb=0.030 mn lb =1.400<2.5,取nlb=1.400式中:C—系数,C=0.013lbN=0.009<0.013,取C=0.013 n—各活动处所的相当载客人数,按下式计算并取整数n=NSbl=28.000S—全船供乘客活动的总面积,m2,按下式计算:S=bl=20.000 m2b—乘客可移动的横向最大距离,b=2.000 m;l—乘客可移动的横向最大距离,b=2.000 m。
七、全速回航倾侧力矩L VL V=0.045V m2SKG−a2+a3F r d KN−m式中:Fr—船边付氏数,F r=m9.81L;Ls—所核算状态下的船舶水线长,m;d—所核算状态下的船舶型吃水,m;∆—所核算状态下的船舶型排水量,m2;KG—所核算状态下的船舶重心至基线的垂向高,m;Vm—船舶最大航速,m/s;a3—修正系数,按下式计算;a3=25F r−9当a3<0,取a3=0;当a3>1时,取a3=1;a2—修正系数,按下式计算;a2=0.9(4.0−Bs/d)当Bs/d<3.5时,取Bs/d=3.5;当Bs/d>4.0时,取Bs/d=4.0;。
船舶稳性和吃水差计算船舶稳性和吃水差计算Ship stability and trim calculations1.总则General rules保证船舶稳性和强度在任何时候都保持在船级社认可的稳性计算书规定范围内,防止因受载不当,产生应力集中造成船体结构永久性变形或损伤。
Ensure stability and strength of the ship at all times to maintain stability within stability calculations approved by the classification societies in order to prevent due to load improperly resulting in stress concentration which will cause the ship structure permanent deformation or subversion.2.适用范围Sphere of application公司所属和代管船舶的稳性、强度要求To satisfy the requirement of company owned and managed ships stability and strength3.责任Responsibility3.1.大副根据本船《装载手册》或《稳性计算手册》等法定装载资料,负责合理配载或对相关部门提供的预配方案进行核算,确保船舶稳性及强度处于安全允许值范围。
Based on the ship "loading manual" or "stability calculations manual" and other legal loading information, the chief officer is responsible for making reasonable stowage plan or adjust accounts of the pre plan from relevant departments to ensure stability and strength of the ship in a safe range of allowed values.3.2.船长负责审批大副确认的配载方案和稳性计算。
船舶静力学计算及稳性衡准系统V4.0(0406)WH00033* * * * * * * * * * * * * * * ** * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ** ** ** 船舶完整稳性计算书** ** ** * * * * * * * * * * * * * * ** * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *船名: 杨小城船数据库名: 杨小城船.mdy图纸号:委托单位:计算标识:计算单位: 扬州华海船舶设计有限公司计算签名:审核签名:批准签名:计算日期: 2009 年04 月11 日程序编制单位: 中国船级社武汉规范研究所船舶稳性计算书CALCULTION ON STABILITY一概述1选用规范: 2004年版《内河船舶法定检验技术规则》第六篇稳性(以下简称《规则》)2船舶种类: 干货船---- 货船3航区: J2级航段, A级航区4主要要素:船长L -------------------- 110.000 m垂线间长Lp -------------------- 106.300 m型宽 B -------------------- 19.200 m型深 D -------------------- 7.060 m设计吃水T -------------------- 6.300 m舭龙骨面积Ab -------------------- 0.000 m^2设计航速Vm -------------------- 16.000 km/h水的重量密度r -------------------- 1.000 t/m^3船型特征TYPE -------------------- 常规船型5计算说明: 本计算书用静水力数据计算进水位置极限静倾位置项目垂向坐标纵向坐标横向坐标垂向坐标纵向坐标横向坐标单位(m) (m) (m) (m) (m) (m)位置 1 7.580 -41.210 7.600 7.080 0.000 9.6006结论: 本船完整稳性满足《规则》要求二使用说明1稳性计算书中所取的装载情况是船舶设计的基本情况,若船舶在营运中的实际装载超过稳性计算书中的基本情况时,应在船舶出航前核算稳性,以保证船舶的航行安全.2船舶稳性不符合规范要求而必须采用永久性水压载时,须征得用船单位和验船部门的同意,并采取有效措施,以保证压载的可靠性.3稳性计算虽已符合规范要求,但船长仍应注意船舶装载,气象和水文情况,并谨慎驾驶.4在使用最大许用重心高度曲线(没有计入自由液面影响)来判断船舶稳性是否满足规范要求时,应根据具体装载情况计入自由液面影响.三船舶稳性总结表序号项目单位符号与公式满载出港满载到港满载出港1 排水量t △11475.000 11409.300 11679.0002 计算吃水m d 6.000 5.968 6.1003 艏吃水m Tf 6.553 6.610 6.6684 艉吃水m Ta 5.490 5.375 5.5765 重心垂向坐标m KG 4.312 4.293 4.3156 初稳性高度(未修正) m GMo 4.214 4.247 4.1657 初稳性高度(修正后) m GM1 4.202 4.236 4.1548 进水角deg Qj 11.334 11.570 10.6039 极限静倾角deg Qr 6.396 6.588 5.80010 基本初稳性要求值m GMk 0.200 0.200 0.20011 初稳性衡准数Kh 21.012 21.178 20.76812 最大复原力臂对应角deg Qm 25.990 26.414 25.08913 最大力臂对应角要求值deg Qmk ----- ----- -----14 最大力臂对应角衡准数Klm ----- ----- -----15 最大复原力臂m lm 0.9977 1.0338 0.924316 最大复原力臂要求值m lmk ----- ----- -----17 最大复原力臂衡准数Kl ----- ----- -----18 进水角对应复原力臂m lj 0.7418 0.7719 0.676019 复原力臂要求值m lk ----- ----- -----20 复原力臂衡准数Klu ----- ----- -----21 稳性面积(实取) rad.m ldu 0.0781 0.0834 0.066722 稳性面积要求值rad.m Ad 0.0637 0.0634 0.064423 稳性面积衡准数Kldo 1.227 1.314 1.03624 消失角deg Qv 76.515 77.448 75.38425 消失角要求值Qvk ----- ----- -----26 消失角衡准数Kv ----- ----- -----27 进水角要求值Qjk ----- ----- -----28 进水角衡准数Koj ----- ----- -----29 横摇角deg Q1 5.898 5.911 5.90030 最小倾覆力臂m lq 0.1861 0.1990 0.155531 最小倾覆力臂m lqo 0.3975 0.4131 0.362932 风压倾侧力臂m lf 0.0025 0.0026 0.002433 风压稳性衡准数K 74.077 77.678 65.72234 水流倾侧力臂m lj 0.0281 0.0280 0.027135 急流稳性衡准数Kj 14.154 14.735 13.40936 回航倾侧力矩kN.m Mr 1483.178 1470.851 1470.07137 回航静倾角计算值deg Qrk 0.250 0.183 0.24338 回航静倾角衡准数Kor 25.623 35.929 23.88539 完整稳性衡准结论满足满足满足序号项目单位符号与公式满载到港空载出港空载到港1 排水量t △11613.300 1609.000 1543.3002 计算吃水m d 6.068 0.995 0.9593 艏吃水m Tf 6.724 0.604 0.6854 艉吃水m Ta 5.462 1.371 1.2225 重心垂向坐标m KG 4.296 3.063 2.8706 初稳性高度(未修正) m GMo 4.198 29.626 30.8477 初稳性高度(修正后) m GM1 4.187 28.139 29.2978 进水角deg Qj 10.839 77.344 78.1669 极限静倾角deg Qr 5.992 14.000 14.00010 基本初稳性要求值m GMk 0.200 0.200 0.20011 初稳性衡准数Kh 20.934 140.693 146.48412 最大复原力臂对应角deg Qm 25.553 23.089 23.09613 最大力臂对应角要求值deg Qmk ----- ----- -----14 最大力臂对应角衡准数Klm ----- ----- -----15 最大复原力臂m lm 0.9596 4.7620 4.891616 最大复原力臂要求值m lmk ----- 0.2500 0.250017 最大复原力臂衡准数Kl ----- 19.048 19.56618 进水角对应复原力臂m lj 0.7048 1.8458 1.957319 复原力臂要求值m lk ----- ----- -----20 复原力臂衡准数Klu ----- ----- -----21 稳性面积(实取) rad.m ldu 0.0715 1.4711 1.521822 稳性面积要求值rad.m Ad 0.0642 ----- -----23 稳性面积衡准数Kldo 1.114 ----- -----24 消失角deg Qv 76.400 100.981 103.75025 消失角要求值Qvk ----- ----- -----26 消失角衡准数Kv ----- ----- -----27 进水角要求值Qjk ----- ----- -----28 进水角衡准数Koj ----- ----- -----29 横摇角deg Q1 5.914 9.132 8.96830 最小倾覆力臂m lq 0.1679 3.1344 3.251731 最小倾覆力臂m lqo 0.3781 4.0825 4.205732 风压倾侧力臂m lf 0.0024 0.1021 0.106933 风压稳性衡准数K 69.622 30.712 30.41034 水流倾侧力臂m lj 0.0270 0.0628 0.058435 急流稳性衡准数Kj 13.996 65.007 72.02136 回航倾侧力矩kN.m Mr 1458.226 408.202 367.02737 回航静倾角计算值deg Qrk 0.178 0.091 0.03838 回航静倾角衡准数Kor 33.644 154.109 365.36539 完整稳性衡准结论满足满足满足四最大许用重心高度曲线( 没有计入自由液面影响单位: m )序号项目\排水量(t) 900.000 1800.000 2700.000 3600.000 4500.0001 风压稳性衡准要求31.205 25.668 19.274 15.496 13.5402 急流稳性衡准要求30.000 25.235 17.247 13.765 12.2673 最大力臂对应角衡准要求----- ----- ----- ----- -----4 最大复原力臂衡准要求----- ----- ----- ----- -----5 复原力臂衡准要求----- ----- ----- ----- -----6 稳性面积衡准要求32.567 22.953 16.773 13.801 12.3367 消失角衡准要求----- ----- ----- ----- -----8 初稳性衡准要求53.212 29.462 20.137 16.188 13.6319 回航静倾角衡准要求24.921 21.393 18.029 15.405 13.509∑最大许用重心高度曲线24.921 21.393 16.773 13.765 12.267序号项目\排水量(t) 5400.000 6300.000 7200.000 8100.000 9000.0001 风压稳性衡准要求12.234 11.236 10.442 9.802 9.2422 急流稳性衡准要求11.290 10.464 9.733 9.078 8.5513 最大力臂对应角衡准要求----- ----- ----- ----- -----4 最大复原力臂衡准要求----- ----- ----- ----- -----5 复原力臂衡准要求----- 10.713 9.924 9.153 -----6 稳性面积衡准要求11.430 ----- ----- ----- 8.2787 消失角衡准要求----- ----- ----- ----- -----8 初稳性衡准要求12.019 10.898 10.070 9.459 9.0199 回航静倾角衡准要求12.063 10.933 10.104 9.526 9.078∑最大许用重心高度曲线11.290 10.464 9.733 9.078 8.278序号项目\排水量(t) 9900.000 10800.000 11700.000 12600.000 13500.0001 风压稳性衡准要求8.928 8.570 8.067 7.495 0.0002 急流稳性衡准要求8.157 7.765 7.293 6.929 -----3 最大力臂对应角衡准要求----- ----- ----- ----- -----4 最大复原力臂衡准要求----- ----- ----- ----- -----5 复原力臂衡准要求----- ----- ----- ----- -----6 稳性面积衡准要求7.559 6.511 4.451 0.000 0.0007 消失角衡准要求----- ----- ----- ----- -----8 初稳性衡准要求8.708 8.477 8.275 8.054 7.7629 回航静倾角衡准要求8.727 8.409 7.923 7.621 5.995∑最大许用重心高度曲线7.559 6.511 4.451 0.000 0.000五受风面积计算侧投影面积形心高度序号项目面积满实系数流线系数受风面积垂向坐标面积矩修正系数(m^2) (m^2) (m) (m^3)1 舷墙19.400 1.000 1.000 19.400 7.950 154.23 1.0002 舱口围板64.000 1.000 1.000 64.000 7.525 481.60 1.0003 货物超过围板25.000 1.000 1.000 25.000 7.900 197.50 1.0004 甲板室88.800 1.000 1.000 88.800 12.000 1065.60 1.0005 其他21.000 1.000 1.000 21.000 9.000 189.00 1.0006 非满实面积23.064 10.939 252.30 1.0007 主甲板至水线(1) 154.810 6.746 1044.40 1.0008 主甲板至水线(2) 158.330 6.730 1065.50 1.0009 主甲板至水线(3) 143.878 6.798 978.15 1.00010 主甲板至水线(4) 147.399 6.782 999.61 1.00011 主甲板至水线(5) 698.120 4.229 2952.03 1.00012 主甲板至水线(6) 701.869 4.211 2955.71 1.000----------------------------------------------------------------------------------------------1 满载出港396.073 8.545 3384.63 1.0002 满载到港399.593 8.523 3405.73 1.0003 满载出港385.142 8.616 3318.38 1.0004 满载到港388.662 8.593 3339.84 1.0005 空载出港939.383 5.634 5292.26 1.0006 空载到港943.133 5.615 5295.94 1.000----------------------------------------------------------------------------------------------满载出港∑= (1)+(2)+(3)+(4)+(5)+(6)+(7)满载到港∑= (1)+(2)+(3)+(4)+(5)+(6)+(8)满载出港∑= (1)+(2)+(3)+(4)+(5)+(6)+(9)满载到港∑= (1)+(2)+(3)+(4)+(5)+(6)+(10)空载出港∑= (1)+(2)+(3)+(4)+(5)+(6)+(11)空载到港∑= (1)+(2)+(3)+(4)+(5)+(6)+(12)六自由液面修正计算1. 舱柜尺寸序号舱名舱类说明体积长度宽度高度密度载量系数惯性矩横倾力矩(30)(m^3) (m) (m) (m) (t/m^3) (m^4) (kN.m)1 燃油舱柜单舱93.60 2.750 8.800 3.890 0.840 0.730 156.2 681.04 X2 艉尖舱单舱422.40 4.400 18.340 6.460 1.000 0.200 2261.9 7380.14 X 2. 初稳性高度修正计算序号舱名舱类说明惯性矩满载出港满载到港满载出港1 燃油舱柜单舱156.2 0.011 0.011 0.0112 艉尖舱单舱2261.9 ----- ----- -----------------------------------------------------------------------------------------------对初稳性高度修正(m )0.011 0.011 0.011序号舱名舱类说明惯性矩满载到港空载出港空载到港1 燃油舱柜单舱156.2 0.011 0.082 0.0852 艉尖舱单舱2261.9 ----- 1.406 1.466------------------------------------------------------------------------------------------对初稳性高度修正(m )0.011 1.487 1.551 七各种装载稳性计算装载序号: 1载况名称: 满载出港载况附加说明: 不计算特殊稳性衡准______________________________________________________________________________________________1. 重量重心计算垂向坐标纵向坐标横向坐标序号项目重量力臂重量矩力臂重量矩力臂重量矩(t) (m) (t.m) (m) (t.m) (m) (t.m)1 空船1450.000 2.850 4132.50 -1.165 -1689.25 0.000 0.002 船员及行李 2.000 12.800 25.60 -44.400 -88.80 0.000 0.003 备品 5.000 12.500 62.50 -43.000 -215.00 0.000 0.004 清水10.000 14.600 146.00 -48.250 -482.50 -6.170 -61.705 货物9950.000 4.500 44775.00 0.400 3980.00 0.000 0.006 燃油55.000 5.800 319.00 -49.840 -2741.20 0.000 0.007 滑油 3.000 5.200 15.60 -48.450 -145.35 0.000 0.00满载出港11475.000 4.312 49476.20 -0.120 -1382.10 -0.005 -61.70 2. 浮态和初稳性高度水线船长Lw ------------- 108.618 m 初始横倾角Qo --------- 0.073 deg水线船宽Bs ------------- 19.200 m 进水角Qj --------- 11.334 deg计算吃水 d ------------- 6.000 m 极限静倾角Qr --------- 6.396 deg艏吃水Tf ------------- 6.553 m 初稳性高度(未修正)GMo ----- 4.214 m艉吃水Ta ------------- 5.490 m 自由液面修正量△GM ----- 0.011 m 最小干舷 F ------------- 1.060 m 初稳性高度(修正后)GM1 ----- 4.202 m受风面积Af ------------- 396.073 m^2 面积形心垂向坐标Zf ----- 8.545 m方型系数Cb ------------- 0.933 进水位置------------- 位置13. 复原力臂曲线角度形状稳性力臂自由液面修正值复原力臂(修正后) 动稳性力臂(deg) ( m ) ( m ) ( m ) (m.rad)0.00 0.0000 0.0000 -0.0054 0.00005.00 0.7332 0.0010 0.3511 0.015310.00 1.4315 0.0020 0.6755 0.061015.00 2.0051 0.0030 0.8810 0.129820.00 2.4536 0.0041 0.9699 0.211025.00 2.8291 0.0053 0.9969 0.297130.00 3.1516 0.0060 0.9852 0.383735.00 3.4337 0.0064 0.9499 0.468340.00 3.6763 0.0066 0.8942 0.549045.00 3.8738 0.0066 0.8147 0.623750.00 4.0290 0.0065 0.7163 0.690655.00 4.1417 0.0063 0.6005 0.748260.00 4.2163 0.0061 0.4737 0.795165.00 4.2509 0.0057 0.3354 0.830470.00 4.2513 0.0053 0.1927 0.853575.00 4.2160 0.0049 0.0451 0.863980.00 4.1468 0.0044 -0.1046 0.86134. 初稳性高度和复原力臂曲线的衡准计算初稳性高度(修正后)GM1 ----- 4.202 m 进水角Qj ------- 11.334 deg基本初稳性要求值GMk ----- 0.200 m 进水角对应复原力臂lj ----- 0.7418 m 初稳性衡准数Kh ----- 21.012 进水角对应稳性面积Adj ----- 0.0781 rad.m最大复原力臂对应角Qm ----- 25.990 deg 最大复原力臂lm ------- 0.9977 m 最大力臂对应角要求值Qmk----- ----- deg 最大复原力臂要求值lmk ----- ----- m最大力臂对应角衡准数Klm----- ----- 最大复原力臂衡准数Kl ----- -----消失角Qv ----- 76.515 deg 稳性面积(实取) ldu ----- 0.0781 rad.m消失角要求值Qvk ----- ----- deg 稳性面积要求值Ad ----- 0.0637 rad.m 消失角衡准数Kv ----- ----- 稳性面积衡准数Kldo ----- 1.2275. 稳性衡准数计算横摇自摇周期To ------- 7.239 s 系数C1 ------- 0.0850系数(实取) C2 ------- 0.3968 系数(实取) C3 ------- 0.0114系数C4 ------- 1.0000 横摇角Q1 ------- 5.898 deg进水角Qj ------- 11.334 deg 进水角对应动稳性力臂ldj----- 0.0781 rad.m极限动倾角(不计横摇)Qdm----- 45.898 deg 极限动倾角对应动力臂ldm----- 0.6363 rad.m 横倾角(实取) Qu ------- 11.334 deg 最小倾覆力臂lqo ------- 0.3975 m横摇幅度Qp ------- 5.971 deg 横摇幅度对应动稳性力臂ldp--- 0.0224 rad.m 极限动倾角(计横摇)Qdm ----- 51.256 deg 极限动倾角对应动力臂ldm --- 0.7059 rad.m 横倾角(实取) Qu ------- 11.334 deg 最小倾覆力臂lq ------- 0.1861 m受风面积Af ------- 396.073 m^2 面积形心垂向坐标Zf ------- 8.545 m系数ao ------- 1.000 单位计算风压值P ------- 280.405 Pa风压倾侧力臂lf ------- 0.0025 m 风压稳性衡准数Kf ------- 74.077急流系数Cj ------- 0.377 系数a1 ------- 0.028水流倾侧力臂lj ------- 0.0281 m 急流稳性衡准数Kj ------- 14.154佛氏数Fr ------- 0.136 系数a2 ------- 0.450系数a3 ------- 0.000 回航倾侧力臂lr ------- 0.0132 m回航静横倾角Qr ------- 0.250 deg 回航静倾角衡准数Kor ------- 25.6236. 结论: 满足《规则》要求装载序号: 2载况名称: 满载到港载况附加说明: 不计算特殊稳性衡准______________________________________________________________________________________________ 1. 重量重心计算垂向坐标纵向坐标横向坐标序号项目重量力臂重量矩力臂重量矩力臂重量矩(t) (m) (t.m) (m) (t.m) (m) (t.m)1 空船1450.000 2.850 4132.50 -1.165 -1689.25 0.000 0.002 船员及行李 2.000 12.800 25.60 -44.400 -88.80 0.000 0.003 货物9950.000 4.500 44775.00 0.400 3980.00 0.000 0.004 备品(9) 0.500 12.000 6.00 -43.000 -21.50 0.000 0.005 清水(9) 1.000 14.000 14.00 -48.250 -48.25 -6.170 -6.176 燃油(9) 5.500 4.320 23.76 -49.840 -274.12 0.000 0.007 滑油(9) 0.300 4.330 1.30 -48.450 -14.54 0.000 0.00满载到港11409.300 4.293 48978.16 0.162 1843.55 -0.001 -6.172. 浮态和初稳性高度水线船长Lw ------------- 108.607 m 初始横倾角Qo --------- 0.007 deg水线船宽Bs ------------- 19.200 m 进水角Qj --------- 11.570 deg计算吃水 d ------------- 5.968 m 极限静倾角Qr --------- 6.588 deg艏吃水Tf ------------- 6.610 m 初稳性高度(未修正)GMo ----- 4.247 m艉吃水Ta ------------- 5.375 m 自由液面修正量△GM ----- 0.011 m最小干舷 F ------------- 1.092 m 初稳性高度(修正后)GM1 ----- 4.236 m受风面积Af ------------- 399.593 m^2 面积形心垂向坐标Zf ----- 8.523 m方型系数Cb ------------- 0.933 进水位置------------- 位置13. 复原力臂曲线角度形状稳性力臂自由液面修正值复原力臂(修正后) 动稳性力臂(deg) ( m ) ( m ) ( m ) (m.rad)0.00 0.0000 0.0000 -0.0005 0.00005.00 0.7350 0.0010 0.3594 0.015910.00 1.4398 0.0020 0.6919 0.062615.00 2.0205 0.0031 0.9059 0.133220.00 2.4737 0.0042 1.0009 0.216925.00 2.8522 0.0053 1.0322 0.305930.00 3.1764 0.0061 1.0236 0.395735.00 3.4594 0.0065 0.9904 0.483840.00 3.7021 0.0066 0.9358 0.568045.00 3.8989 0.0067 0.8566 0.646450.00 4.0527 0.0066 0.7575 0.716955.00 4.1633 0.0064 0.6403 0.778060.00 4.2355 0.0061 0.5116 0.828365.00 4.2672 0.0058 0.3707 0.866970.00 4.2646 0.0054 0.2252 0.892975.00 4.2261 0.0049 0.0746 0.906080.00 4.1536 0.0044 -0.0784 0.90594. 初稳性高度和复原力臂曲线的衡准计算初稳性高度(修正后)GM1 ----- 4.236 m 进水角Qj ------- 11.570 deg基本初稳性要求值GMk ----- 0.200 m 进水角对应复原力臂lj ----- 0.7719 m 初稳性衡准数Kh ----- 21.178 进水角对应稳性面积Adj ----- 0.0834 rad.m最大复原力臂对应角Qm ----- 26.414 deg 最大复原力臂lm ------- 1.0338 m 最大力臂对应角要求值Qmk----- ----- deg 最大复原力臂要求值lmk ----- ----- m最大力臂对应角衡准数Klm----- ----- 最大复原力臂衡准数Kl ----- -----消失角Qv ----- 77.448 deg 稳性面积(实取) ldu ----- 0.0834 rad.m消失角要求值Qvk ----- ----- deg 稳性面积要求值Ad ----- 0.0634 rad.m 消失角衡准数Kv ----- ----- 稳性面积衡准数Kldo ----- 1.3145. 稳性衡准数计算横摇自摇周期To ------- 7.222 s 系数C1 ------- 0.0853系数(实取) C2 ------- 0.3970 系数(实取) C3 ------- 0.0114系数C4 ------- 1.0000 横摇角Q1 ------- 5.911 deg进水角Qj ------- 11.570 deg 进水角对应动稳性力臂ldj----- 0.0834 rad.m极限动倾角(不计横摇)Qdm----- 46.654 deg 极限动倾角对应动力臂ldm----- 0.6706 rad.m 横倾角(实取) Qu ------- 11.570 deg 最小倾覆力臂lqo ------- 0.4131 m横摇幅度Qp ------- 5.918 deg 横摇幅度对应动稳性力臂ldp--- 0.0227 rad.m 极限动倾角(计横摇)Qdm ----- 51.930 deg 极限动倾角对应动力臂ldm --- 0.7416 rad.m 横倾角(实取) Qu ------- 11.570 deg 最小倾覆力臂lq ------- 0.1990 m受风面积Af ------- 399.593 m^2 面积形心垂向坐标Zf ------- 8.523 m系数ao ------- 1.000 单位计算风压值P ------- 280.703 Pa风压倾侧力臂lf ------- 0.0026 m 风压稳性衡准数Kf ------- 77.678急流系数Cj ------- 0.377 系数a1 ------- 0.028水流倾侧力臂lj ------- 0.0280 m 急流稳性衡准数Kj ------- 14.735佛氏数Fr ------- 0.136 系数a2 ------- 0.450系数a3 ------- 0.000 回航倾侧力臂lr ------- 0.0131 m回航静横倾角Qr ------- 0.183 deg 回航静倾角衡准数Kor ------- 35.9296. 结论: 满足《规则》要求装载序号: 3载况名称: 满载出港载况附加说明: 不计算特殊稳性衡准______________________________________________________________________________________________ 1. 重量重心计算垂向坐标纵向坐标横向坐标序号项目重量力臂重量矩力臂重量矩力臂重量矩(t) (m) (t.m) (m) (t.m) (m) (t.m)1 空船1450.000 2.850 4132.50 -1.165 -1689.25 0.000 0.002 船员及行李 2.000 12.800 25.60 -44.400 -88.80 0.000 0.003 备品 5.000 12.500 62.50 -43.000 -215.00 0.000 0.004 清水10.000 14.600 146.00 -48.250 -482.50 -6.170 -61.705 燃油55.000 5.800 319.00 -49.840 -2741.20 0.000 0.006 滑油 3.000 5.200 15.60 -48.450 -145.35 0.000 0.007 货物(9) 10154.000 4.500 45693.00 0.400 4061.60 0.000 0.00满载出港11679.000 4.315 50394.20 -0.111 -1300.50 -0.005 -61.702. 浮态和初稳性高度水线船长Lw ------------- 108.651 m 初始横倾角Qo --------- 0.073 deg水线船宽Bs ------------- 19.200 m 进水角Qj --------- 10.603 deg计算吃水 d ------------- 6.100 m 极限静倾角Qr --------- 5.800 deg艏吃水Tf ------------- 6.668 m 初稳性高度(未修正)GMo ----- 4.165 m艉吃水Ta ------------- 5.576 m 自由液面修正量△GM ----- 0.011 m最小干舷 F ------------- 0.960 m 初稳性高度(修正后)GM1 ----- 4.154 m受风面积Af ------------- 385.142 m^2 面积形心垂向坐标Zf ----- 8.616 m方型系数Cb ------------- 0.935 进水位置------------- 位置13. 复原力臂曲线角度形状稳性力臂自由液面修正值复原力臂(修正后) 动稳性力臂(deg) ( m ) ( m ) ( m ) (m.rad)0.00 0.0000 0.0000 -0.0053 0.00005.00 0.7274 0.0010 0.3451 0.015210.00 1.4045 0.0020 0.6481 0.059415.00 1.9562 0.0030 0.8314 0.124820.00 2.3908 0.0041 0.9061 0.201025.00 2.7577 0.0052 0.9243 0.281130.00 3.0752 0.0059 0.9074 0.361235.00 3.3545 0.0063 0.8690 0.438840.00 3.5965 0.0065 0.8126 0.512445.00 3.7961 0.0065 0.7349 0.580050.00 3.9555 0.0064 0.6405 0.640155.00 4.0745 0.0062 0.5308 0.691360.00 4.1568 0.0060 0.4115 0.732565.00 4.2004 0.0056 0.2820 0.762870.00 4.2102 0.0052 0.1486 0.781675.00 4.1846 0.0048 0.0107 0.788680.00 4.1256 0.0043 -0.1290 0.78344. 初稳性高度和复原力臂曲线的衡准计算初稳性高度(修正后)GM1 ----- 4.154 m 进水角Qj ------- 10.603 deg 基本初稳性要求值GMk ----- 0.200 m 进水角对应复原力臂lj ----- 0.6760 m 初稳性衡准数Kh ----- 20.768 进水角对应稳性面积Adj ----- 0.0667 rad.m最大复原力臂对应角Qm ----- 25.089 deg 最大复原力臂lm ------- 0.9243 m 最大力臂对应角要求值Qmk----- ----- deg 最大复原力臂要求值lmk ----- ----- m 最大力臂对应角衡准数Klm----- ----- 最大复原力臂衡准数Kl ----- -----消失角Qv ----- 75.384 deg 稳性面积(实取) ldu ----- 0.0667 rad.m 消失角要求值Qvk ----- ----- deg 稳性面积要求值Ad ----- 0.0644 rad.m 消失角衡准数Kv ----- ----- 稳性面积衡准数Kldo ----- 1.0365. 稳性衡准数计算横摇自摇周期To ------- 7.247 s 系数C1 ------- 0.0848系数(实取) C2 ------- 0.3939 系数(实取) C3 ------- 0.0112系数C4 ------- 1.0000 横摇角Q1 ------- 5.900 deg进水角Qj ------- 10.603 deg 进水角对应动稳性力臂ldj----- 0.0667 rad.m极限动倾角(不计横摇)Qdm----- 44.556 deg 极限动倾角对应动力臂ldm----- 0.5743 rad.m横倾角(实取) Qu ------- 10.603 deg 最小倾覆力臂lqo ------- 0.3629 m横摇幅度Qp ------- 5.972 deg 横摇幅度对应动稳性力臂ldp--- 0.0221 rad.m极限动倾角(计横摇)Qdm ----- 50.168 deg 极限动倾角对应动力臂ldm --- 0.6420 rad.m横倾角(实取) Qu ------- 10.603 deg 最小倾覆力臂lq ------- 0.1555 m受风面积Af ------- 385.142 m^2 面积形心垂向坐标Zf ------- 8.616 m系数ao ------- 1.000 单位计算风压值P ------- 279.497 Pa风压倾侧力臂lf ------- 0.0024 m 风压稳性衡准数Kf ------- 65.722急流系数Cj ------- 0.377 系数a1 ------- 0.027水流倾侧力臂lj ------- 0.0271 m 急流稳性衡准数Kj ------- 13.409佛氏数Fr ------- 0.136 系数a2 ------- 0.450系数a3 ------- 0.000 回航倾侧力臂lr ------- 0.0128 m回航静横倾角Qr ------- 0.243 deg 回航静倾角衡准数Kor ------- 23.8856. 结论: 满足《规则》要求装载序号: 4载况名称: 满载到港载况附加说明: 不计算特殊稳性衡准______________________________________________________________________________________________ 1. 重量重心计算垂向坐标纵向坐标横向坐标序号项目重量力臂重量矩力臂重量矩力臂重量矩(t) (m) (t.m) (m) (t.m) (m) (t.m)1 空船1450.000 2.850 4132.50 -1.165 -1689.25 0.000 0.002 船员及行李 2.000 12.800 25.60 -44.400 -88.80 0.000 0.003 备品(9) 0.500 12.000 6.00 -43.000 -21.50 0.000 0.004 清水(9) 1.000 14.000 14.00 -48.250 -48.25 -6.170 -6.175 燃油(9) 5.500 4.320 23.76 -49.840 -274.12 0.000 0.006 滑油(9) 0.300 4.330 1.30 -48.450 -14.54 0.000 0.007 货物(9) 10154.000 4.500 45693.00 0.400 4061.60 0.000 0.00满载到港11613.300 4.296 49896.16 0.166 1925.14 -0.001 -6.17 2. 浮态和初稳性高度水线船长Lw ------------- 108.640 m 初始横倾角Qo --------- 0.007 deg水线船宽Bs ------------- 19.200 m 进水角Qj --------- 10.839 deg计算吃水 d ------------- 6.068 m 极限静倾角Qr --------- 5.992 deg艏吃水Tf ------------- 6.724 m 初稳性高度(未修正)GMo ----- 4.198 m艉吃水Ta ------------- 5.462 m 自由液面修正量△GM ----- 0.011 m 最小干舷 F ------------- 0.992 m 初稳性高度(修正后)GM1 ----- 4.187 m受风面积Af ------------- 388.662 m^2 面积形心垂向坐标Zf ----- 8.593 m方型系数Cb ------------- 0.934 进水位置------------- 位置13. 复原力臂曲线角度形状稳性力臂自由液面修正值复原力臂(修正后) 动稳性力臂(deg) ( m ) ( m ) ( m ) (m.rad)0.00 0.0000 0.0000 -0.0005 0.00005.00 0.7293 0.0010 0.3533 0.015710.00 1.4134 0.0020 0.6648 0.061015.00 1.9721 0.0030 0.8567 0.128220.00 2.4111 0.0041 0.9372 0.206925.00 2.7807 0.0052 0.9594 0.289930.00 3.0997 0.0060 0.9452 0.373235.00 3.3799 0.0064 0.9089 0.454240.00 3.6221 0.0065 0.8537 0.531345.00 3.8211 0.0065 0.7763 0.602650.00 3.9792 0.0064 0.6813 0.666355.00 4.0961 0.0063 0.5703 0.721060.00 4.1760 0.0060 0.4491 0.765565.00 4.2167 0.0057 0.3170 0.799070.00 4.2235 0.0053 0.1808 0.820775.00 4.1948 0.0048 0.0398 0.830480.00 4.1324 0.0044 -0.1031 0.82764. 初稳性高度和复原力臂曲线的衡准计算初稳性高度(修正后)GM1 ----- 4.187 m 进水角Qj ------- 10.839 deg 基本初稳性要求值GMk ----- 0.200 m 进水角对应复原力臂lj ----- 0.7048 m 初稳性衡准数Kh ----- 20.934 进水角对应稳性面积Adj ----- 0.0715 rad.m最大复原力臂对应角Qm ----- 25.553 deg 最大复原力臂lm ------- 0.9596 m 最大力臂对应角要求值Qmk----- ----- deg 最大复原力臂要求值lmk ----- ----- m最大力臂对应角衡准数Klm----- ----- 最大复原力臂衡准数Kl ----- -----消失角Qv ----- 76.400 deg 稳性面积(实取) ldu ----- 0.0715 rad.m消失角要求值Qvk ----- ----- deg 稳性面积要求值Ad ----- 0.0642 rad.m 消失角衡准数Kv ----- ----- 稳性面积衡准数Kldo ----- 1.1145. 稳性衡准数计算横摇自摇周期To ------- 7.230 s 系数C1 ------- 0.0852系数(实取) C2 ------- 0.3941 系数(实取) C3 ------- 0.0113系数C4 ------- 1.0000 横摇角Q1 ------- 5.914 deg进水角Qj ------- 10.839 deg 进水角对应动稳性力臂ldj----- 0.0715 rad.m极限动倾角(不计横摇)Qdm----- 45.344 deg 极限动倾角对应动力臂ldm----- 0.6072 rad.m 横倾角(实取) Qu ------- 10.839 deg 最小倾覆力臂lqo ------- 0.3781 m横摇幅度Qp ------- 5.921 deg 横摇幅度对应动稳性力臂ldp--- 0.0224 rad.m 极限动倾角(计横摇)Qdm ----- 50.888 deg 极限动倾角对应动力臂ldm --- 0.6767 rad.m 横倾角(实取) Qu ------- 10.839 deg 最小倾覆力臂lq ------- 0.1679 m受风面积Af ------- 388.662 m^2 面积形心垂向坐标Zf ------- 8.593 m系数ao ------- 1.000 单位计算风压值P ------- 279.786 Pa风压倾侧力臂lf ------- 0.0024 m 风压稳性衡准数Kf ------- 69.622急流系数Cj ------- 0.377 系数a1 ------- 0.027水流倾侧力臂lj ------- 0.0270 m 急流稳性衡准数Kj ------- 13.996佛氏数Fr ------- 0.136 系数a2 ------- 0.450系数a3 ------- 0.000 回航倾侧力臂lr ------- 0.0128 m回航静横倾角Qr ------- 0.178 deg 回航静倾角衡准数Kor ------- 33.6446. 结论: 满足《规则》要求装载序号: 5载况名称: 空载出港载况附加说明: 不计算特殊稳性衡准______________________________________________________________________________________________ 1. 重量重心计算垂向坐标纵向坐标横向坐标序号项目重量力臂重量矩力臂重量矩力臂重量矩(t) (m) (t.m) (m) (t.m) (m) (t.m)1 空船1450.000 2.850 4132.50 -1.165 -1689.25 0.000 0.002 船员及行李 2.000 12.800 25.60 -44.400 -88.80 0.000 0.003 备品 5.000 12.500 62.50 -43.000 -215.00 0.000 0.004 清水10.000 14.600 146.00 -48.250 -482.50 -6.170 -61.705 燃油55.000 5.800 319.00 -49.840 -2741.20 0.000 0.006 滑油 3.000 5.200 15.60 -48.450 -145.35 0.000 0.007 压载84.000 2.700 226.80 -53.360 -4482.24 0.000 0.00空载出港1609.000 3.063 4928.00 -6.118 -9844.34 -0.038 -61.702. 浮态和初稳性高度水线船长Lw ------------- 105.164 m 初始横倾角Qo --------- 0.078 deg水线船宽Bs ------------- 18.803 m 进水角Qj --------- 77.344 deg计算吃水 d ------------- 0.995 m 极限静倾角Qr --------- 14.000 deg艏吃水Tf ------------- 0.604 m 初稳性高度(未修正)GMo ----- 29.626 m艉吃水Ta ------------- 1.371 m 自由液面修正量△GM ----- 1.487 m最小干舷 F ------------- 6.065 m 初稳性高度(修正后)GM1 ----- 28.139 m受风面积Af ------------- 939.383 m^2 面积形心垂向坐标Zf ----- 5.634 m方型系数Cb ------------- 0.789 进水位置------------- 位置13. 复原力臂曲线角度形状稳性力臂自由液面修正值复原力臂(修正后) 动稳性力臂(deg) ( m ) ( m ) ( m ) (m.rad)0.00 0.0000 0.0000 -0.0383 0.00005.00 3.1495 0.0968 2.7476 0.129310.00 4.7745 0.1951 4.0099 0.429215.00 5.6988 0.2966 4.5726 0.806520.00 6.2316 0.4028 4.7453 1.214225.00 6.5600 0.4753 4.7556 1.629430.00 6.7535 0.5107 4.6783 2.041535.00 6.8528 0.5250 4.5398 2.444040.00 6.8712 0.5261 4.3472 2.832245.00 6.8156 0.5177 4.1052 3.201350.00 6.6870 0.5020 3.8143 3.547155.00 6.4935 0.4802 3.4825 3.865760.00 6.2519 0.4532 3.1271 4.154165.00 5.9770 0.4218 2.7633 4.411170.00 5.6837 0.3863 2.4063 4.636775.00 5.3464 0.3474 2.0307 4.830580.00 4.9579 0.3055 1.6296 4.99044. 初稳性高度和复原力臂曲线的衡准计算初稳性高度(修正后)GM1 ----- 28.139 m 进水角Qj ------- 77.344 deg基本初稳性要求值GMk ----- 0.200 m 进水角对应复原力臂lj ----- 1.8458 m 初稳性衡准数Kh ----- 140.693 进水角对应稳性面积Adj ----- 4.9097 rad.m最大复原力臂对应角Qm ----- 23.089 deg 最大复原力臂lm ------- 4.7620 m 最大力臂对应角要求值Qmk----- ----- deg 最大复原力臂要求值lmk ----- 0.2500 m 最大力臂对应角衡准数Klm----- ----- 最大复原力臂衡准数Kl ----- 19.048消失角Qv ----- 100.981 deg 复原力臂(实取) lu ----- 4.7620 m消失角要求值Qvk ----- ----- deg 复原力臂要求值lk ----- ----- m消失角衡准数Kv ----- ----- 复原力臂衡准数Klu ----- -----5. 稳性衡准数计算横摇自摇周期To ------- 6.468 s 系数C1 ------- 0.1322系数(实取) C2 ------- 1.0000 系数(实取) C3 ------- 0.0289系数C4 ------- 1.0000 横摇角Q1 ------- 9.132 deg进水角Qj ------- 77.344 deg 进水角对应动稳性力臂ldj----- 4.9097 rad.m极限动倾角(不计横摇)Qdm----- 45.266 deg 极限动倾角对应动力臂ldm----- 3.2203 rad.m 横倾角(实取) Qu ------- 45.266 deg 最小倾覆力臂lqo ------- 4.0825 m横摇幅度Qp ------- 9.210 deg 横摇幅度对应动稳性力臂ldp--- 0.3767 rad.m 极限动倾角(计横摇)Qdm ----- 59.871 deg 极限动倾角对应动力臂ldm --- 4.1471 rad.m 横倾角(实取) Qu ------- 59.871 deg 最小倾覆力臂lq ------- 3.1344 m受风面积Af ------- 939.383 m^2 面积形心垂向坐标Zf ------- 5.634 m系数ao ------- 0.500 单位计算风压值P ------- 333.690 Pa风压倾侧力臂lf ------- 0.1021 m 风压稳性衡准数Kf ------- 30.712急流系数Cj ------- 0.324 系数a1 ------- 0.063水流倾侧力臂lj ------- 0.0628 m 急流稳性衡准数Kj ------- 65.007佛氏数Fr ------- 0.138 系数a2 ------- 0.000系数a3 ------- 0.000 回航倾侧力臂lr ------- 0.0259 m回航静横倾角Qr ------- 0.091 deg 回航静倾角衡准数Kor ------- 154.1096. 结论: 满足《规则》要求装载序号: 6载况名称: 空载到港载况附加说明: 不计算特殊稳性衡准______________________________________________________________________________________________ 1. 重量重心计算垂向坐标纵向坐标横向坐标序号项目重量力臂重量矩力臂重量矩力臂重量矩(t) (m) (t.m) (m) (t.m) (m) (t.m)1 空船1450.000 2.850 4132.50 -1.165 -1689.25 0.000 0.002 船员及行李 2.000 12.800 25.60 -44.400 -88.80 0.000 0.003 备品(9) 0.500 12.000 6.00 -43.000 -21.50 0.000 0.004 清水(9) 1.000 14.000 14.00 -48.250 -48.25 -6.170 -6.175 燃油(9) 5.500 4.320 23.76 -49.840 -274.12 0.000 0.006 滑油(9) 0.300 4.330 1.30 -48.450 -14.54 0.000 0.007 压载84.000 2.700 226.80 -53.360 -4482.24 0.000 0.00空载到港1543.300 2.870 4429.96 -4.289 -6618.70 -0.004 -6.172. 浮态和初稳性高度水线船长Lw ------------- 105.142 m 初始横倾角Qo --------- 0.008 deg水线船宽Bs ------------- 18.778 m 进水角Qj --------- 78.166 deg计算吃水 d ------------- 0.959 m 极限静倾角Qr --------- 14.000 deg艏吃水Tf ------------- 0.685 m 初稳性高度(未修正)GMo ----- 30.847 m艉吃水Ta ------------- 1.222 m 自由液面修正量△GM ----- 1.551 m最小干舷 F ------------- 6.101 m 初稳性高度(修正后)GM1 ----- 29.297 m受风面积Af ------------- 943.133 m^2 面积形心垂向坐标Zf ----- 5.615 m方型系数Cb ------------- 0.785 进水位置------------- 位置13. 复原力臂曲线角度形状稳性力臂自由液面修正值复原力臂(修正后) 动稳性力臂(deg) ( m ) ( m ) ( m ) (m.rad)0.00 0.0000 0.0000 -0.0040 0.00005.00 3.2351 0.1009 2.8800 0.137210.00 4.8554 0.2034 4.1497 0.449115.00 5.7609 0.3092 4.7050 0.838320.00 6.2805 0.4199 4.8752 1.257425.00 6.5976 0.4956 4.8854 1.683930.00 6.7809 0.5325 4.8099 2.107435.00 6.8702 0.5474 4.6733 2.521540.00 6.8784 0.5485 4.4819 2.921345.00 6.8139 0.5398 4.2417 3.302350.00 6.6784 0.5234 3.9537 3.660155.00 6.4806 0.5007 3.6264 3.991060.00 6.2369 0.4725 3.2766 4.292365.00 5.9626 0.4397 2.9198 4.562670.00 5.6728 0.4028 2.5714 4.802375.00 5.3397 0.3622 2.2039 5.010880.00 4.9555 0.3185 1.8095 5.18614. 初稳性高度和复原力臂曲线的衡准计算初稳性高度(修正后)GM1 ----- 29.297 m 进水角Qj ------- 78.166 deg 基本初稳性要求值GMk ----- 0.200 m 进水角对应复原力臂lj ----- 1.9573 m 初稳性衡准数Kh ----- 146.484 进水角对应稳性面积Adj ----- 5.1257 rad.m最大复原力臂对应角Qm ----- 23.096 deg 最大复原力臂lm ------- 4.8916 m 最大力臂对应角要求值Qmk----- ----- deg 最大复原力臂要求值lmk ----- 0.2500 m 最大力臂对应角衡准数Klm----- ----- 最大复原力臂衡准数Kl ----- 19.566消失角Qv ----- 103.750 deg 复原力臂(实取) lu ----- 4.8916 m消失角要求值Qvk ----- ----- deg 复原力臂要求值lk ----- ----- m消失角衡准数Kv ----- ----- 复原力臂衡准数Klu ----- -----5. 稳性衡准数计算横摇自摇周期To ------- 6.492 s 系数C1 ------- 0.1305系数(实取) C2 ------- 0.9880 系数(实取) C3 ------- 0.0289系数C4 ------- 1.0000 横摇角Q1 ------- 8.968 deg进水角Qj ------- 78.166 deg 进水角对应动稳性力臂ldj----- 5.1257 rad.m极限动倾角(不计横摇)Qdm----- 45.524 deg 极限动倾角对应动力臂ldm----- 3.3409 rad.m 横倾角(实取) Qu ------- 45.524 deg 最小倾覆力臂lqo ------- 4.2057 m横摇幅度Qp ------- 8.976 deg 横摇幅度对应动稳性力臂ldp--- 0.3790 rad.m 极限动倾角(计横摇)Qdm ----- 60.327 deg 极限动倾角对应动力臂ldm --- 4.3109 rad.m 横倾角(实取) Qu ------- 60.327 deg 最小倾覆力臂lq ------- 3.2517 m受风面积Af ------- 943.133 m^2 面积形心垂向坐标Zf ------- 5.615 m系数ao ------- 0.500 单位计算风压值P ------- 334.023 Pa风压倾侧力臂lf ------- 0.1069 m 风压稳性衡准数Kf ------- 30.410急流系数Cj ------- 0.320 系数a1 ------- 0.058水流倾侧力臂lj ------- 0.0584 m 急流稳性衡准数Kj ------- 72.021佛氏数Fr ------- 0.138 系数a2 ------- 0.000系数a3 ------- 0.000 回航倾侧力臂lr ------- 0.0242 m回航静横倾角Qr ------- 0.038 deg 回航静倾角衡准数Kor ------- 365.3656. 结论: 满足《规则》要求。
12#钢平台结构受力计算书前言本计算书根据平台的结构构造,并根据其使用功能要求确定相应的荷载组合,计入荷载分项系数影响后,进行结构分析计算。
主要计算项目和内容包括:1.荷载计算,包括使用荷载(指钻机钻孔)、风荷载、流水压力荷载的取值计算。
2.平台型钢梁的内力计算、抗弯抗剪承载力验算;3.平桥下部构造(含横梁、平联、斜撑和钢管桩)的应力验算。
并考虑了按规范公式进行稳定验算。
一、计算依据:1、12#平台设计图2、《公路桥涵钢结构及结构设计规范》、3、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)4、《钢结构设计规范》 (GB50017-2003)二、概述12#平台设计4M一跨,采用D820mm钢管支撑,横向I40a工字钢,纵向I36a工字钢联结,上铺钢板。
平台总长21m,标准宽度6m,平台顶标高为167.00m 。
平台均采用钢管桩基础,桩顶设I 40a 工字钢横梁,其上铺设I 36a 工字钢纵梁。
采用钢管桩桩基,布置υ820×12mm 钢管桩。
根据施工要求,每个平台考虑上1台冲击钻机,以Φ82cm(δ12)钢管桩作为基础.为提高平台的整体稳定性,分别在平台长度方向和宽度方向用I36a 及[10槽钢在两根钢管桩之间设置水平联系和剪力撑.按最不利受力考虑:在最不利的工况下,钻机在钻孔的过程中,将钻机放置在分配梁的跨中位置时。
在验算时不考虑钢护筒承重。
横向I40a 工字钢承受受力位置在每跨工字钢1/2处;纵向I36a 工字钢间距1m ,受力位置在每跨工字钢1/2处。
三、钢管桩设计与验算钢管桩选用Ф820,δ=12mm 的钢管,材质为A 3,E=2.1×108 Kpa,I=64π(82.04-80.04)=1.936×10-3M 4。
依据钢管桩最大桩长按22m考虑。
1、桩的稳定性验算桩的失稳临界力Pcr 计算 Pcr=22lEIπ=32822210936.1101.2-⨯⨯⨯⨯π=8282kN >R=828.3 kN 2、桩的强度计算桩身面积 A=4π(D 2-a 2)=4π(822-802)=248.18cm 2钢桩自身重量P=A.L.r=248.18×22×102×7.85 =3896kg=38.96kN桩身荷载 p=828.3+38.96=867.26 kNб=p /A=867.26×102/248.18=397.kg /cm 2=46.3Mpapp Eσπλ= =275.56>pp Eσπλ==100满足施工要求四、水应力影响计算 1.水文条件及高程根据设计提供的水文资料,确定平台顶标高:167.00m 。
海洋平台稳性,是海洋平台在拖航、下沉或使用过程中抗倾覆和抗滑移的能力。
主要包括漂浮稳性和坐底稳性。
一、漂浮稳性平台受到外力和风、浪的作用而倾斜,当外力消除以后平台复位的能力。
根据平台在拖航和使用过程中是否有破仓,漂浮稳性又分为整体稳性和破仓稳性。
根据平台产生的倾角大小不同,其整体稳性的计算分为小倾角稳性计算(即初稳性计算)和大倾角稳性计算。
这种计算与浮心、稳心、初稳心、稳心半径、复原力矩有关。
浮心浮体排水体的形心,是浮性的主要参数。
浮性是在规定的荷载下平台漂浮在水面的能力。
浮体在水中所受到的静水压力的竖向分量称为浮力(P),浮力的大小与浮体排水的重量相等。
当浮体的重力与浮力大小相等、方向相反且作用于同一竖向线上时,浮体能平衡地漂浮在静水面上。
此时浮体相对于静水面的位置称为浮态。
浮态分为四种:①正浮状态(图1a)。
浮体的纵轴x 和横轴r 都平行于水面;这种浮态只用一个参数T(吃水)表示。
②横倾状态(图1b)。
纵轴x平行于水平面,横轴r 与水平面成角度θ(称横倾角)浮心C 位置因水下体积变化而移动;这种浮态要用T 和θ两个参数表示。
③纵倾状态(图1c)。
横轴r 平行于水面,纵轴x与水平面成角度嗘(称纵倾角),这种浮态要用T 和嗘两个参数表示。
④一般状态(图1d)。
横轴和纵轴都不平行于水平面,这种浮态要用T、θ和嗘三个参数表示。
海洋平台稳性稳心作用于浮心C嗞和作用于与C嗞无穷接近的浮心C 嗞+d嗞的两浮力作用线交点,称为与浮心C嗞相对应浮态下的稳心M嗞(图2)。
C0为相应于浮体正浮于水线W0L0时的浮心。
C嗞为相应于浮体倾斜而浮于水线W嗞L嗞时的浮心。
C嗞+d嗞为相应于浮体再作微量倾斜而浮于线W嗞+d嗞L 嗞+d嗞时的浮心;M嗞为稳心。
海洋平台稳性初稳心正浮态稳心。
初横稳心是浮体自正浮态位置横倾一无穷小角度dθ时的稳心。
其竖坐标zM=z庩+Ix/V0,式中z庩为正浮态的浮心竖坐标;Ix为正浮态水线面面积对纵轴的惯性矩。
目录
1.主要参数 (2)
2.定义 (2)
3.计算依据 (2)
4.主要使用说明 (2)
5.重量重心估算 (3)
6.风倾力矩计算 (4)
7.进水点以及进水角 (10)
8.基本载况稳性总结表 (10)
9.静水力表 (10)
10.复原力矩计算 (11)
11.稳性校核 (12)
12.横摇周期和横摇角 (16)
1.主要参数
设计最大吃水................................11.32 m 最大排水量.................................198 t
整体抗风能力...............................14 级六边形边长..................................9 m
2.定义
1、单位定义
长度单位:米[m]
重量单位:吨[t]
角度单位:度[deg]
2、坐标轴定义
X轴:向右为正;
Y轴:向首为正;
Z轴:向上为正;
纵倾:向Y方向的倾斜;
横倾:向X方向的倾斜;
本计算书中的坐标定义见上图。
以最底层垂荡板底面为基平面,以图中的Y轴为KL线。
3.计算依据:
本平台由潜入水中的浮筒、立柱下部、两层垂荡板以及撑杆提供浮力,立柱上部露出水面,为半潜状态。
计算书参照中国船级社《海上移动平台入级规范》(2016)中对柱稳式平台的相关要求对本平台的稳性进行校核。
本计算书中的坐标系定义见上图。
本平台结构几乎对称,结构剖面关于X轴的惯性矩比Y轴略大,X方向受风面积大。
因此,Y轴方向的稳性较好。
基于以上结论,本计算书对X轴方向的稳性进行校核。
4.主要使用说明
1)本计算书对本平台的作业工况及空载载况(吃水11.24m及10.99m)的稳性进行校核,实际运营时出现吃水超出此作业工况,则应重新核算稳性,确保运营中的安全。
5.重量重心估算
5.1结构重量:
5.2平台重量:
5.4
作业工况(空载)重量:
6.风倾力矩计算 6.1 风力
根据《海上移动平台入级规范》(以下简称规范)第2篇第2.2.2.1节, 作用于构件上的风力按下式计算:
F=C h C S SP KN
式中:P——风压,kPa;
S——平台正浮或倾斜状态时,受风构件的正投影面积,单位m2;
C h——受风构件高度系数,可根据构件高度系数由表2.2.2.1(a)
选取,本平台构件在海平面以上高度小于15.3m,C h取1;
C S——受风构件形状系数,可根据构件形状由表2.2.2.1(b)选
取,查该表后得本平台各构件的形状系数取值如下:
6.2计算风压
根据第2篇《规范》第2.2.1.2节,风压按下式计算:
P=0.613×10-3V2kPa
V为设计风速,本平台稳性校核的设计风速为51.5m/s;
带入风速值得:P=1.63kPa
6.3受风构件的正投影面积
对任意一个横倾角,垂向受风构件的正投影面积为其侧投影面积乘以该倾
角的余弦值,甲板下表面的受风正投影面积为甲板面积乘以该倾角的正弦
值。
任意横倾角条件下受风构件的正投影面积S
6.4 受风构件的受风面积形心
对任意一个横倾角,受风构件的正投影面积形心距水面高度为正浮时的面
积形心高度乘以该倾角的余弦值。
任意横倾角时受风构件的正投影面积形心距水面高度h:
6.5风倾力矩计算
根据《规范》第3篇第2.2.1.4节,风倾力矩M按下式计算:
M q =FZ kN*m
式中:F——计算风力,kN;
Z——计算风力作用力臂,对每个构件该力臂值为4.4节中计算的高度h;
6.5.1横倾0°时的风倾力矩计算
6.5.2横倾10°时的风倾力矩计算
6.5.3横倾20°时的风倾力矩计算
6.5.4横倾30°时的风倾力矩计算
6.5.5横倾40°时的风倾力矩计算
6.5.6横倾50°时的风倾力矩计算
6.5.7横倾55°时的风倾力矩计算
6.6空载时的风倾力矩计算与上述计算方法类似,这里不再累赘,以下直接给
出计算结果
7.进水点以及进水角
本平台没有完整稳性校核中会导致计入浮力的舱室进水的进水点。
本计算
书中校核的横倾角范围为0°至55°。
8.基本载况稳性总结表
9.静水力表
纵倾0°,横倾0°
10.复原力矩计算
10.1作业工况(满载)复原力矩计算
排水量:340t吃水D:11.24m重心高KG:7.91m
10.2作业工况(空载)复原力矩计算
排水量:321.46t吃水D:10.99m重心高KG:7.25m
11.稳性校核
11.1 作业工况(满载)
根据《规范》第3篇第2.3.1.1节,对柱稳式平台,典型完整状态静水
力图2.2.1.1中至第2交点或进水角处的复原力矩曲线下的面积中的较
小者,至少应比至同一限定角处风倾力矩曲线下面积大30%。
满载载况的静稳性曲线及动稳性曲线如下:
G Z - m e t r e s
复原力矩曲线下的面积为1410.1 kN*m*rad
风倾力矩曲线下的面积为526.2 kN*m*rad
复原力矩曲线下的面积比风倾力矩曲线下的面积大168 % 。
规范要求的经自由液面修正后的初稳性高度为 0.15m 经自由液面修正后的初稳性高度为 GM=2.08m 结论:本载况稳性衡准满足规范要求。
11.2 作业工况(空载)
空载载况的静稳性曲线和动稳性曲线如下:
G Z - m e t r e s
复原力矩曲线下的面积为2297.1 kN*m*rad
风倾力矩曲线下的面积为724.6 kN*m*rad
复原力矩曲线下的面积比风倾力矩曲线下的面积大217%。
规范要求的经自由液面修正后的初稳性高度为0.15m
经自由液面修正后的初稳性高度为GM=11.16m
结论:本载况稳性衡准满足规范要求。
12.横摇周期和横摇角
横摇周期和横摇角参照《船舶与海上设施法定检验规则》(国内航行海船法定检验技术规则)(2011)第4篇7.1.2进行计算。