計入有效度的強力上層建筑設(shè)計研究.pdf

1、對于強力上層建筑，現(xiàn)行規(guī)范通常要求按照完全有效的情況進行設(shè)計，可能會造成船體強度過剩和材料浪費。出于結(jié)構(gòu)理性設(shè)計的考慮，本文在強力上層建筑的設(shè)計中計入有效度的影響，研究如何在保證船體強度的基礎(chǔ)上，根據(jù)上層建筑參與總縱強度的有效度設(shè)計出結(jié)構(gòu)重量較輕的上層建筑，并提出了強力上層建筑設(shè)計的基本流程。
　　有效度是強力上層建筑設(shè)計的關(guān)鍵所在，合理地定義有效度能對設(shè)計提供較大的參考價值。本文針對現(xiàn)行的若干有效度定義推導相互換算關(guān)系，指出在設(shè)

2、計中宜將面積折減系數(shù)定義為有效度。在設(shè)計初期可采用英國勞氏軍規(guī)經(jīng)驗公式和斯曼斯基公式對有效度進行近似計算。斯曼斯基公式的推導基于傳統(tǒng)組合梁理論，并根據(jù)強力上層建筑的實際情況進行了適當簡化，所得結(jié)果具有較高的精確性。
　　強力上層建筑的設(shè)計基于等強度設(shè)計原則，即保證設(shè)置上層建筑后的剖面強度與無上層建筑時主船體的強度相等。通過理論推導可以得到若干結(jié)論：相較于認為上層建筑完全有效的情況，計入有效度后維持剖面等強度所需的上層建筑面積更小；

3、僅在上層建筑中部有效度較高的區(qū)域，進行上甲板和上層建筑的材料調(diào)整能有效減輕結(jié)構(gòu)重量。
　　在此基礎(chǔ)上，本文以某船為例進行了強力上層建筑的設(shè)計，將單層強力上層建筑的設(shè)計方法推廣到多層；以船中剖面為參考，提供了其它剖面的設(shè)計思路。另外，全船有限元分析可在后期設(shè)計階段采用，其計算結(jié)果較為精確，可為最終設(shè)計的確定提供依據(jù)。
　　在強力上層建筑的設(shè)計中，還需重點關(guān)注其應(yīng)力集中問題。在上層建筑的端壁、側(cè)壁門洞開口以及側(cè)壁端部處均易出現(xiàn)明