波浪載荷作用下浮式棧橋水動(dòng)力及運(yùn)動(dòng)響應(yīng)特性研究.pdf

1、21世紀(jì)被稱為“海洋世紀(jì)”，將浮式結(jié)構(gòu)物用于海洋資源和空間的開發(fā)得到了大批海洋工程界研究學(xué)者的關(guān)注。由于海岸及近海工程的場地和地基條件比較惡劣，交通運(yùn)輸和物質(zhì)的裝卸在施工前期存在較大的困難，因此考慮利用浮式棧橋解決上述問題。浮式棧橋系統(tǒng)通常布置于近岸水域，用于人員行走、海上卸載及向島岸輸送物資。
　　本文采用基于三維勢(shì)流理論的AQWA軟件開展了單浮箱及浮式棧橋系統(tǒng)的水動(dòng)力及運(yùn)動(dòng)響應(yīng)研究。
　　對(duì)單浮箱微幅波誘導(dǎo)下的水動(dòng)力進(jìn)行

2、了分析，得到頻域內(nèi)附加質(zhì)量、輻射阻尼、一階波浪力、平均二階漂移力于不同水深、不同入射浪向角下的變化規(guī)律?；谒畡?dòng)力結(jié)果，完成了淺水中單浮箱系泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通過計(jì)算規(guī)則波入射時(shí)，90°~180°間4個(gè)入射角，2.5s~7.5s間11個(gè)波浪周期，計(jì)算了單浮箱的運(yùn)動(dòng)RAO。結(jié)果表明為保證較小的垂蕩值，浮箱布置可沿入射波方向；為保證較小的艏搖角，浮箱布置應(yīng)避免與來浪呈120°的入射角。
　　對(duì)輕載浮式棧橋系統(tǒng)的水動(dòng)力參數(shù)及運(yùn)動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行了計(jì)算

3、及比較。在作業(yè)狀態(tài)的最高海況下，計(jì)算了180°入射角，4.0s~8.0s間5個(gè)波浪周期下，相鄰浮箱的最大相對(duì)縱蕩值及最大相對(duì)垂蕩值。當(dāng)波長約為1倍浮箱長時(shí)相對(duì)縱蕩值較小，當(dāng)波長為1.5倍浮箱長時(shí)相對(duì)縱蕩值較大。另著重對(duì)6.0s波浪周期下，棧橋系統(tǒng)中的浮箱與單浮箱的縱蕩中心位置做了對(duì)比分析。在生存狀態(tài)的最高海況下，計(jì)算了不同波浪周期下系泊系統(tǒng)的安全系數(shù)，結(jié)果顯示其滿足要求。在一定的波浪周期下，計(jì)算了0.5 m、1.0 m、1.5m、2.0

4、 m四個(gè)波高下棧橋的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)，比較了相鄰浮箱的最大相對(duì)縱蕩值及最大相對(duì)垂蕩值，并分析了浮箱間距的時(shí)歷曲線，得出了變化規(guī)律。
　　設(shè)計(jì)了重載浮式棧橋的連接裝置，對(duì)50m平臺(tái)進(jìn)行了水動(dòng)力分析并初步設(shè)計(jì)了錨泊系統(tǒng)。通過計(jì)算7.0s~9.0s間5個(gè)波浪周期，1.0m~2.5 m間4個(gè)波高，研究了重載浮式棧橋及其系泊系統(tǒng)的耦合動(dòng)力響應(yīng)，對(duì)相鄰浮體連接處的夾角進(jìn)行了分析。當(dāng)波浪周期為8.0s時(shí)，50 m平臺(tái)與重載浮箱夾角的變化最小，在9.0s