超大型浮体柔性连接器极限强度模型试验研究

陆 晔，滕 蓓，王新宇，陈彧超，祁恩荣，张 浩

（1.中国船舶科学研究中心，江苏无锡 214082；2.江苏省无锡交通高等职业技术学校，江苏无锡 214151；3.上海船舶研究设计院，上海 201203）

0 引 言

海洋超大型浮体是一种由多个构型尺寸相同或类似的半潜式浮式结构物通过具有特定刚度连接器组成的多模块浮体系统，由于超大型浮体结构庞大，并且长期漂浮在海上，不可避免地会遭到恶劣海况。即使停泊在泻湖内，由于浅水以及非均匀海底地形的影响，超大型浮体结构仍然需要面临巨大的载荷。而连接器作为超大型浮体最基本、最关键的连接设备，也是最为薄弱的环节，当环境荷载大于连接器的设计荷载时，连接器将会发生局部破坏从而导致超大型浮体整体结构失效。为保证连接器的结构安全性，同时保证超大型浮体的完整性，需要评估超大型浮体连接器的极限承载能力。一般来说，超大型浮体的连接器采用铰接式柔性连接方式，通过填充柔性材料达到调节连接器刚度和降低载荷的作用，而铰接式连接方式和柔性材料引入了力学分析的非线性问题，增加了连接器结构极限强度评估的难度。

针对海洋超大型浮体，吴有生[1]首次提出三维线性水弹性理论，研究了弹性连接多刚体模块系统的流固耦合问题，得到了结构在不同浪向角下的运动和变形以及连接件动力响应[2]；Ertekin 等[3]和Riggs 等[4]利用三维势流理论和格林函数法并考虑了刚体模块间水动力相互影响，计算了移动海上基地单模块的运动和连接器载荷，并比较了5个模块不相连、柔性连接以及刚性连接时的运动和连接器载荷；……