大型半潜船舱段有限元工况设计研究

荆海东 杨 青

（中国船舶及海洋工程设计研究院 上海200011）

引 言

半潜船诞生于20世纪的60～70年代，是用于运输超长、超重且不可分割的超大件特殊货物的特种工程船［1］。因运输海洋工程大型结构物的功能需要，半潜船的船型布置和受力特点较常规船舶有较大差异，特别是随着半潜船的大型化发展和更高的装载能力要求，有必要对其结构设计技术进行深入研究。

相较于普通运输船载荷分布相对较为均衡，半潜船常常会承受较集中的载荷。其运输货物复杂多变，如何通过有限的载荷工况组合覆盖所有设计工况是一个值得研究的问题。

1 半潜船典型作业工况和载荷

半潜船作业主要有浮托安装和运输，滚装上船和下船，滑移上船和下船（一般可分为纵向滑移和横向滑移）以及吊运。通常半潜船计算需考虑航行工况、半潜工况（压排载）和码头作业工况（尾部上货和横向上货）。半潜船各典型作业工况均需考虑船体运动加速度、海水压力（动压力和静压力）、液舱压力、甲板货物载荷和船体梁等的组合作为设计工况。

航行工况是半潜船在设计最小吃水和最大航行吃水之间载货或不载货航行。甲板承受货物本身及运动所引起的载荷，舱内承受液舱压力，舷外承受静水压力和波浪动压力。航行工况通常无需考虑在极端天气下采用压缩空气调整压载水，仅考虑液舱压力、甲板载荷和船体梁载荷等的组合，不考虑额外的压缩空气压力。航行工况通常是船体结构纵向与横向构件设计的主控工况。……