海工辅助船码头带缆受力计算

孙小路 张启庚 张大鹏

摘 要：台风是威胁船舶系泊最为严重的灾难性天气之一，船舶为了避免或减少台风可能带来的危害，必须进行船舶系缆受力校核计算。本文针对在风力和水流力作用下，对系泊船舶的横向受力进行分析计算，并考虑缆绳与合力方向夹角、缆桩允许的最大受力和缆绳所允许的最大受力因素进行综合分析，得出限制带缆系泊的关键因素。

关键词：带缆受力；校核计算；关键因素

中图分类号：U674.40 文献标识码：A

Abstract： Typhoon is one of the most serious and disastrous weather threatening ship mooring. For coastal ships， the mooring force checking calculation shall be made to avoid or reduce possible hazards， thus a set of practical calculation demonstrates is particularly important. In this paper， the lateral force of a moored ship is calculated under the force of wind and current force， and considering the angle between cable and direction of resultant force， the maximum force allowed by mooring bitts and the maximum force allowed by cable， the key factors limiting mooring with cable are obtained.

Key words： Cable force； Checking calculation； Key factor

1 引言

船舶碼头系泊的安全性一直是船厂关注的问题。在台风情况下，风力及水流力的作用方向具有一定的随机性，如果系泊设备的布置能承受最大的风力和水流力时，则其将足够抵抗可能出现的其它较为缓和的力。本文根据风力计算和水流力计算的理论依据，对两档船进行受力计算，同时将缆绳与合力方向夹角、缆桩允许的最大受力和缆绳所允许的最大受力等限制因素进行综合考虑，得出关键因素的限制范围，为进行计算提供可行的方法。

2 计算理论公式

3 风力和水流力受力方向选取

4 实例计算

5 90和83船风力和水流力与首尾带缆受力比例计算

将首部和尾部带缆桩取中，近似看成仅首尾各一处带缆桩，如图3、图4所示。

6 考虑缆绳与合力方向夹角，缆桩允许的最大受力和缆绳允许的最大受力因素计算

（1）计算关键因素

将三种因素综合进行计算，因缆绳与合力方向夹角θ的变动可以将缆绳受力放大数倍，此时计算θ为关键因素，如图5所示。

（2）缆绳允许最大受力时对应的夹角θ计算

选定的缆绳参数如表1，其中安全负荷为37.4 t的缆绳用于一档船与码头的系泊，安全负荷为32 t的缆绳用于二档船与一档船的系泊。

7 结束语

码头系缆受力校核计算，应首先计算风力和水流力的最大受力情况，然后结合缆绳与合力方向夹角、缆桩允许的最大受力和缆绳所允许的最大受力等限制性因素，结合计算机辅助计算，估定关键性的限制因素，然后研究其他因素与关键因素之间的关系并推理出结论，如带缆布置不能克服此关键因素的限制，则需对船舶的带缆进行重新布置并重新校核计算。

参考文献

[1] 崔红林，等.非自航船锚泊设备选型设计[J]. 舰船科学技术， 2014.