基于英标的橡胶护舷选型优化分析

赵 蒙，熊润东

（中交第二航务工程勘察设计院有限公司，湖北 武汉，430071）

关键字：蒙特卡罗；墩式码头；撞击力；分项系数

引言

对于墩式结构的LNG 码头，撞击力为主要荷载。如能减小撞击力，一定能对该类结构进行优化设计。目前国外常用的码头结构设计规范有英标（BS6349-4[1]）。该规范计算撞击力的设计流程如图1 所示。

图1 程序流程图

针对该计算流程，除两个分项系数E 与F 外，其余均为较客观的条件，难以存在优化的空间。对于分项系数F，英标建议取1.4，由于一般很难得到橡胶护舷对墩台的反力，缺乏数据进行研究，故本文未考虑。本文主要探讨分项系数E 的取值。对于E 的值，不同的规范给定的值不尽相同。本文列出了目前欧洲常用的两本规范的建议值，如表1 所示。

表1 不同规范中分项系数E 的比较

由此可知，对于分项系数E，英标建议将该值取2，而PIANC 则认为对于不同船型应予以区别对待，不能一律按2 考虑。当船型资料较齐全时，可通过蒙特卡罗方法对该分项系数进行求解，以使该分项系数与特定的LNG 船型相对应。

1 蒙特卡罗法求分项系数数学模型的建立

1.1 设计变量

根据英标BS6349-4，护舷吸收的正常能量按下式计算：

式中，EN为护舷吸收的正常能量，M为所选置信区间内的船舶质量（通常取75 %），Vb为与系泊缆正交的靠泊速度分量，CM为附加质量系数，CE为偏心系数，CC为泊位结构系数，CS为软度系数。

结构系数CC考虑了船舶停靠时船舶与直墙式结构（如重力式码头）中间的水体对船舶的缓冲作用。……