王鵬宇 馬光耀 薛福菊 姜 卓(．青島海盛石化勞務(wù)工程有限公司;．青島錦鴻工程配套有限公司 山東 青島 66500)

1 簡(jiǎn)單敘述船舶結(jié)構(gòu)的極限強(qiáng)度

1．1簡(jiǎn)單介紹結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)，就是指該物體的結(jié)構(gòu)，在其使用時(shí)，有一個(gè)固定的界限，如若超過(guò)該界限，就會(huì)對(duì)物體的安全性、使用性和耐久性有所影響，也許會(huì)進(jìn)入完全失效狀態(tài)。一般來(lái)說(shuō)，這種狀態(tài)分為兩種，一種是承載力的極限狀態(tài)，另一種是正常使用的極限狀態(tài)。

(1)所謂承載力的極限狀態(tài)，就是指該物體在結(jié)構(gòu)上，可以承受的最大程度的承載力，再繼續(xù)下去會(huì)使該物體發(fā)生變形或者損壞，無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行使用。

(2)所謂正常使用的極限狀態(tài)，就是指該物體的使用年限達(dá)到最大限值，在這個(gè)年限中可以正常使用、毫無(wú)損壞，但是繼續(xù)使用下去，會(huì)對(duì)該物體的使用，構(gòu)成安全威脅。

1．2船舶結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度的簡(jiǎn)單介紹。船舶的結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度，主要包括船舶結(jié)構(gòu)力學(xué)、船體強(qiáng)度和船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等幾部分內(nèi)容。船舶的極限強(qiáng)度，指的是船體所可以承受的最大強(qiáng)度，過(guò)了這個(gè)限度，船體則會(huì)發(fā)生事

故，走向危險(xiǎn)極端。這就是船舶可以承受的最大強(qiáng)度，也稱作極限強(qiáng)度，極限強(qiáng)度的強(qiáng)度值，需要我們進(jìn)行估算，無(wú)法算出確定值。

2 簡(jiǎn)單比較船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法

在船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)中，船舶載體在其全部的壽命周期內(nèi)，可能會(huì)受到不同形式的載荷，使其載體發(fā)生變形，所以，在船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要考慮這些因素，合理的安排工程，全面考慮安全性。

2．1簡(jiǎn)單介紹許用應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)法。運(yùn)用許用應(yīng)力法進(jìn)行船舶設(shè)計(jì)時(shí)，一般性能較好的材料，發(fā)揮不出材料的潛質(zhì)，浪費(fèi)了材料。對(duì)于一些性能較差的材料，在一些不穩(wěn)定因素的影響下，存在安全隱患，導(dǎo)致一些事故的發(fā)生。這種方法在使用時(shí)，加入名義垂向波浪彎矩，對(duì)于常規(guī)船型來(lái)說(shuō)有作用，然而，人們并不理解船體強(qiáng)度的概念，更看不見(jiàn)船體結(jié)構(gòu)的實(shí)際破壞過(guò)程。因此，運(yùn)用許用應(yīng)力設(shè)計(jì)法去設(shè)計(jì)船舶，相當(dāng)不令人滿意。

2．2簡(jiǎn)單介紹極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。現(xiàn)在設(shè)計(jì)船舶的方法，運(yùn)用了極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法，這是全面考慮了船舶所承受得荷載不同、船舶使用的材料不同和船舶工作的條件不同的一種設(shè)計(jì)方法，它明確的指出了船舶，可以承載的極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。

2．3把許用應(yīng)力設(shè)計(jì)法和極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法做對(duì)比。許用應(yīng)力設(shè)計(jì)法是以安全系數(shù)為主要來(lái)做設(shè)計(jì)，是將材料的強(qiáng)度打折，得到一個(gè)許用應(yīng)力，每個(gè)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力不能超過(guò)這個(gè)許用應(yīng)力。而極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法，則是用材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值除以材料分項(xiàng)系數(shù)，進(jìn)而得出設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

表面看來(lái)倆種設(shè)計(jì)法的區(qū)別很小，但是從根本上看，極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法與許用應(yīng)力設(shè)計(jì)法，兩種設(shè)計(jì)方法的分項(xiàng)系數(shù)取值不一樣，承受荷載不同的情況下，相同的安全系數(shù)值，然而極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法的系數(shù)取值更加科學(xué)，比較符合正常邏輯，與實(shí)際相符，這就是極限狀態(tài)法。

3 簡(jiǎn)單分析船舶結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度的計(jì)算

船舶與海洋工程的計(jì)算，不是簡(jiǎn)單的計(jì)算，他需要詳細(xì)全面的分析復(fù)雜的模型，逐步破壞法是所有分析方法當(dāng)中，最有效的一種方法，但是要對(duì)所進(jìn)行的各個(gè)環(huán)節(jié)，嚴(yán)格把關(guān)。

3．1首先，要組建各個(gè)階段的模型。結(jié)構(gòu)研究的過(guò)程，是按階段、分層次進(jìn)行的，要保證每個(gè)階段都有著很好的承載力，每個(gè)階段必須逐一進(jìn)行，避免錯(cuò)亂，且要在最壞的條件下進(jìn)行，才能準(zhǔn)確的獲取每個(gè)階段的極限強(qiáng)度值，避免出現(xiàn)較大偏差。要全面分析生產(chǎn)過(guò)程中，每個(gè)階段的局部極限強(qiáng)度和整體極限強(qiáng)度。

3．2其次，要考慮各個(gè)階段會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題。對(duì)于這種高強(qiáng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算來(lái)說(shuō)，必須要考慮全面，要根據(jù)內(nèi)容分析會(huì)遇到的問(wèn)題。

3．3最后，進(jìn)行破環(huán)計(jì)算分析。逐步破壞法中最重要的就是進(jìn)行破壞分析，主要有兩種:

(1)主要用來(lái)分析結(jié)構(gòu)中的中垂情況和中拱情況的休斯法，對(duì)總體彎矩值進(jìn)行了分析，具體的了解了相應(yīng)的極限強(qiáng)度狀況。

(2)對(duì)較復(fù)雜的非線性應(yīng)力變化，有較好計(jì)算效果的有限元法，這種方法可以運(yùn)用到加筋板單元的計(jì)算中，達(dá)到良好的分析效果。

4 結(jié)語(yǔ)

在對(duì)船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度問(wèn)題進(jìn)行分析時(shí)，要確定船體周圍可以承受的載荷。載荷問(wèn)題是船舶與海洋工程，在分析極限強(qiáng)度時(shí)的一個(gè)重要問(wèn)題，同時(shí)，要考慮其安全性能問(wèn)題。研究船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)的極限強(qiáng)度問(wèn)題，對(duì)于提高安全性來(lái)說(shuō)是非常重要的。這樣船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)的構(gòu)建和使用，就有了參考系數(shù)，可以對(duì)其進(jìn)行借鑒和參考，為推進(jìn)海洋領(lǐng)域的發(fā)展，做出了很大的貢獻(xiàn)。