《郵輪異形結(jié)構(gòu)直接計(jì)算指南》2025_第1頁(yè)
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中國(guó)船級(jí)社郵輪異形結(jié)構(gòu)直接計(jì)算指南2025本指南給出了郵輪異形結(jié)構(gòu)直接計(jì)算評(píng)估要求,主要評(píng)估在局部設(shè)計(jì)載荷和/和相連的船體結(jié)構(gòu),給出其強(qiáng)度評(píng)估方法,包2.給出固連在郵輪上的鋁合金網(wǎng)格結(jié)構(gòu)和相連的船體結(jié)構(gòu)在使用階段的強(qiáng)度1 21.1一般規(guī)定 21.2符號(hào)及定義 2第2章鋼質(zhì)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)強(qiáng)度直接計(jì)算 42.1一般要求 42.2有限元建模 42.3計(jì)算工況與載荷 52.4邊界條件 82.5強(qiáng)度衡準(zhǔn) 92.6網(wǎng)殼的穩(wěn)定性計(jì)算 10第3章鋁合金網(wǎng)格結(jié)構(gòu)強(qiáng)度直接計(jì)算 3.1一般要求 3.2材料性能 123.3強(qiáng)度衡準(zhǔn) 3.4穩(wěn)定性計(jì)算 13第4章郵輪大型娛樂(lè)設(shè)施支撐結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評(píng)估 144.1一般要求 4.2有限元建模 144.3計(jì)算載荷 4.4邊界條件 4.5強(qiáng)度衡準(zhǔn) 第5章結(jié)構(gòu)細(xì)化分析 5.1一般要求 5.2網(wǎng)格結(jié)構(gòu)局部細(xì)化分析 165.3網(wǎng)格結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)分析 1721.1.1本指南給出了異形結(jié)構(gòu)直接計(jì)算評(píng)估要求。異形結(jié)構(gòu)系指不同于常規(guī)船舶結(jié)構(gòu)形式或布置的新穎結(jié)構(gòu),包括但不限于非常規(guī)橫骨架式、縱骨架式和混合骨架式結(jié)構(gòu),或非連續(xù)、非平面布置等結(jié)構(gòu),如鋼質(zhì)空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)和鋁合金空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)(含網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、曲面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)和立體桁架結(jié)構(gòu)),以及大型娛樂(lè)設(shè)施的支撐結(jié)構(gòu)。1.1.2本指南適用于在局部設(shè)計(jì)載荷和/或總體設(shè)計(jì)載荷作用下郵輪異形結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的評(píng)估。1.1.3不同于本指南要求的計(jì)算方法、評(píng)定標(biāo)準(zhǔn),如能提供相應(yīng)的試驗(yàn)、理論依據(jù)、使用經(jīng)驗(yàn)或公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn),并經(jīng)CCS同意,可作為替代和等效方法。1.1.4本指南中有限元模型基于結(jié)構(gòu)的建造尺寸。1.2.1除非另有說(shuō)明,本指南符號(hào)與CCS《鋼質(zhì)海船入級(jí)規(guī)范》(以下稱《鋼規(guī)》)第2篇中的符號(hào)定義一致。1.2.2空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu):按一定規(guī)律布置的桿件、構(gòu)件通過(guò)節(jié)點(diǎn)連接而構(gòu)成的空間結(jié)構(gòu),包括網(wǎng)架、曲面型網(wǎng)殼以及立體桁架等。1.2.3網(wǎng)架結(jié)構(gòu):按一定規(guī)律布置的桿件通過(guò)節(jié)點(diǎn)連接而形成的平板型或微曲面型空間桿系結(jié)構(gòu),網(wǎng)架結(jié)構(gòu)可采用雙層或多層形式。典型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)如圖1.2.3(a)~(c)所示。(a)(b)(c)圖1.2.3網(wǎng)架結(jié)構(gòu)示意圖1.2.4曲面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu):按一定規(guī)律布置的桿件通過(guò)節(jié)點(diǎn)連接而形成的曲面狀空間桿系或梁系結(jié)構(gòu),可采用單層或雙層形式,也可采用局部雙層形式。包括球面、圓柱面、雙曲拋物面、橢圓拋物面等曲面形式,或各種組合曲面形式。典型網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)如圖1.2.4(a)~(d)所示。3(a)圓柱面(b)球面(c)雙曲拋物面(d)橢圓拋物面圖1.2.4曲面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)示意圖1.2.5立體桁架結(jié)構(gòu):由上弦桿、腹桿與下弦桿構(gòu)成的橫截面為三角形或四邊形的格構(gòu)式桁架。上弦桿、下弦桿指的是桁架上、下外圍的桿件,桁架上弦桿和下弦桿之間的桿件稱為腹桿。立體桁架可采用直線或曲線形式。1.2.6相當(dāng)應(yīng)力(vonMises應(yīng)力)σe,應(yīng)按下式計(jì)算:式中:σx——單元x方向的應(yīng)力,N/mm2;σy——單元y方向的應(yīng)力,N/mm2;τxy——單元xy平面的剪應(yīng)力,N/mm2。1.2.7上層建筑有效度:可定義為上層建筑實(shí)際應(yīng)力與線性假定應(yīng)力的比值,具體參見(jiàn)《郵輪局部結(jié)構(gòu)直接計(jì)算指南》1.2.4。42.1.1本章給出了固連在郵輪上的鋼質(zhì)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度評(píng)估要求,鋼質(zhì)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)作為船體結(jié)構(gòu)的一部分,包括屈服強(qiáng)度計(jì)算和整體穩(wěn)定性計(jì)算。2.1.2空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)屈服強(qiáng)度評(píng)估的應(yīng)力和位移可按彈性力學(xué)理論計(jì)算,網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性計(jì)算應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的非線性影響。2.1.3網(wǎng)架、雙層網(wǎng)殼和立體桁架可采用空間桿系有限元法進(jìn)行計(jì)算,單層網(wǎng)殼應(yīng)采用空間梁系有限元法進(jìn)行計(jì)算。2.2.1分析網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和雙層網(wǎng)殼,可假定節(jié)點(diǎn)為鉸接,桿件只承受軸向力。分析立體管桁架時(shí),當(dāng)桿件的節(jié)點(diǎn)間長(zhǎng)度與截面高度(或直徑)之比不小于12(主管)和24(支管)時(shí),也可假定為鉸接。分析單層網(wǎng)殼時(shí),應(yīng)假定節(jié)點(diǎn)為剛性,桿件除承受軸向力外,還承受彎矩、扭矩、剪力等。2.2.2網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型范圍可根據(jù)實(shí)際布置情況予以確定,包括整個(gè)網(wǎng)格結(jié)構(gòu),以及網(wǎng)格結(jié)構(gòu)所在的甲板結(jié)構(gòu)及向下延伸一層甲板、橫向至左右兩舷、前后延伸1/2個(gè)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)區(qū)域長(zhǎng)度或至相鄰橫艙壁。2.2.3單元和有限元網(wǎng)格應(yīng)滿足下列要求:(1)船體板及主要支撐構(gòu)件的腹板采用板單元模擬,骨材及主要支撐構(gòu)件的面板采用梁?jiǎn)卧M;(2)模型一般可采用縱骨間距大小的有限元網(wǎng)格尺寸;(3)板單元的長(zhǎng)寬比通常應(yīng)不超過(guò)3。模型中應(yīng)盡可能減少使用三角形板單元;在可能產(chǎn)生高應(yīng)力或高應(yīng)力梯度的區(qū)域內(nèi),板單元的長(zhǎng)寬比應(yīng)盡可能接近1,并應(yīng)避免使用三角形單元。(4)一般地,網(wǎng)架、雙層網(wǎng)殼和立體桁架結(jié)構(gòu)采用桿單元,單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)采用梁?jiǎn)卧#?)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)與周邊連接結(jié)構(gòu)之間的連接節(jié)點(diǎn)自由度及其關(guān)聯(lián)情況應(yīng)根據(jù)實(shí)際的連接形式和受力特點(diǎn)進(jìn)行合理模擬。52.3.1設(shè)計(jì)載荷(1)船體梁載荷;(2)局部設(shè)計(jì)載荷。2.3.2船體梁載荷(1)施加船體梁載荷時(shí)需考慮表2.3.2所列載荷工況。載荷工況表2.3.212(2)當(dāng)不進(jìn)行整船有限元分析時(shí),船體梁載荷可通過(guò)在模型端面中心軸與剖面中心線交點(diǎn)上施加垂向彎矩來(lái)實(shí)現(xiàn)。垂向彎矩按如下方法計(jì)算:1)通過(guò)總縱強(qiáng)度計(jì)算,在許用垂向靜水彎矩和垂向波浪彎矩聯(lián)合作用下得到模型各縱向構(gòu)件上的彎曲應(yīng)力。計(jì)算中,當(dāng)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)位于上層建筑時(shí),上層建筑有效度取80%;當(dāng)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)位于主船體內(nèi)時(shí),上層建筑有效度取50%。2)將各個(gè)縱向構(gòu)件上總縱彎曲力(總縱彎曲力為總縱彎曲應(yīng)力與對(duì)應(yīng)構(gòu)件面積之積)對(duì)該橫剖面中和軸的力矩進(jìn)行積分獲得網(wǎng)格結(jié)構(gòu)橫剖面的垂向彎矩。(3)當(dāng)進(jìn)行整船有限元分析時(shí),網(wǎng)格結(jié)構(gòu)采用子模型法,船體梁載荷可通過(guò)在邊界節(jié)點(diǎn)施加強(qiáng)迫位移。2.3.3局部設(shè)計(jì)載荷(1)永久載荷1)結(jié)構(gòu)自重結(jié)構(gòu)自重的標(biāo)準(zhǔn)值可按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)尺寸與材料單位體積的自重計(jì)算確定。2)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)覆蓋材料自重網(wǎng)格結(jié)構(gòu)表面不參與有限元建模,但其表面覆蓋的玻璃或其他材料應(yīng)按實(shí)際材料特性計(jì)算自重,并加載于有限元模型上。(2)可變載荷1)網(wǎng)格表面振動(dòng)載荷網(wǎng)格的表面,一般不上人,表面振動(dòng)載荷標(biāo)準(zhǔn)值常取為q=0.5kN/m2。2)風(fēng)載荷6垂直于網(wǎng)格結(jié)構(gòu)表面上的風(fēng)載荷標(biāo)準(zhǔn)值,應(yīng)按下列規(guī)定確定:μsμzw0kN/m2式中:wk——風(fēng)載荷標(biāo)準(zhǔn)值,kN/m2;βz——高度z處的風(fēng)振系數(shù);μs——風(fēng)載荷體形系數(shù);μz——風(fēng)壓高度變化系數(shù);w0——基本風(fēng)壓,kN/m2。其中βz、μs、μz和w0參照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012選取,當(dāng)無(wú)航線風(fēng)載荷數(shù)據(jù)時(shí),按郵輪??扛劭诔鞘兄性O(shè)計(jì)載荷最大的城市數(shù)據(jù)選取。通常大型結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)M,較柔結(jié)構(gòu)應(yīng)注意風(fēng)振。3)雪載荷網(wǎng)格結(jié)構(gòu)水平投影面上的雪載荷標(biāo)準(zhǔn)值,應(yīng)按下列規(guī)定確定:sk=μrs0kN/m2式中:sk——雪載荷標(biāo)準(zhǔn)值,kN/m2;μr——網(wǎng)格結(jié)構(gòu)積雪分布系數(shù);s0——基本雪壓,kN/m2。其中μr、s0參照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012選取,當(dāng)無(wú)航線雪載荷數(shù)據(jù)時(shí),按郵輪??扛劭诔鞘兄性O(shè)計(jì)載荷最大的城市數(shù)據(jù)選取。4)由船舶運(yùn)動(dòng)引起的慣性載荷網(wǎng)格結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮由船舶運(yùn)動(dòng)引起的慣性載荷,船舶運(yùn)動(dòng)加速度見(jiàn)《郵輪局部結(jié)構(gòu)直接計(jì)算指南》2.3.2(6)、(7)(8)。5)其他載荷若網(wǎng)格結(jié)構(gòu)還承受其他載荷,也應(yīng)予以考慮。當(dāng)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)位于船首較低位置時(shí),航行時(shí)應(yīng)考慮首部上浪載荷。2.3.4計(jì)算工況(1)航行工況應(yīng)考慮船體梁載荷、永久載荷、風(fēng)載荷、雪載荷和船舶慣性載荷等的組合,載荷組合Sd按照下式要求施加。7式中:YG——永久載荷的分項(xiàng)系數(shù),按照表2.3.4(1)要求選?。籕i——第i個(gè)可變載荷Qi的分項(xiàng)系數(shù),其中YQ1為工況中主導(dǎo)的可變載荷Q1的分項(xiàng)系數(shù),按照表2.3.4(1)要求選??;Li——第i個(gè)可變載荷考慮使用年限的調(diào)整系數(shù),取為1.0,其中YL1為工況中主導(dǎo)的可變載荷Q1考慮設(shè)計(jì)使用年限的調(diào)整系數(shù);i——第i個(gè)可變載荷Qi的組合系數(shù),除風(fēng)載荷取0.6外,其他可變載荷取0.7;Gj——第j個(gè)永久載荷;Qi——第i個(gè)可變載荷,此處為除網(wǎng)架表面活動(dòng)載荷外的其他可變載荷;Q1——工況中主導(dǎo)的可變載荷,可以依次以各可變載荷作為Q1。載荷的分項(xiàng)系數(shù)表2.3.4(1)載荷類型分項(xiàng)系數(shù)船體梁載荷永久載荷風(fēng)載荷雪載荷船舶慣性載荷其他載荷(2)港口工況應(yīng)考慮永久載荷、活動(dòng)載荷、風(fēng)載荷和雪載荷等的組合,其中活動(dòng)載荷和雪載荷不同時(shí)發(fā)生。載荷組合Sd按照下式要求施加。式中:YG——永久載荷的分項(xiàng)系數(shù),按照表2.3.4(2)要求選??;Qi——第i個(gè)可變載荷Qi的分項(xiàng)系數(shù),其中YQ1為工況中主導(dǎo)的可變載荷Q1的分項(xiàng)系數(shù),按照表2.3.4(2)要求選??;Li——第i個(gè)可變載荷考慮使用年限的調(diào)整系數(shù),取為1.0,其中YL1為工況中主導(dǎo)的可變載荷Q1考慮設(shè)計(jì)使用年限的調(diào)整系數(shù);8i——第i個(gè)可變載荷Qi的組合系數(shù),除風(fēng)載荷取0.6外,其他可變載荷取0.7;Gj——第j個(gè)永久載荷;Qi——第i個(gè)可變載荷;Q1——工況中主導(dǎo)的可變載荷,可以依次以各可變載荷作為Q1;載荷的分項(xiàng)系數(shù)表2.3.4(2)載荷類型組合系數(shù)船體梁載荷永久載荷活動(dòng)載荷風(fēng)載荷雪載荷其他載荷2.4.1模型的邊界條件如下:(1)當(dāng)不進(jìn)行整船有限元分析時(shí),網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型兩端的連接情況見(jiàn)表2.4.1(1)和表2.4.1(2)。兩端剖面縱向構(gòu)件的節(jié)點(diǎn)與剖面的獨(dú)立點(diǎn)剛性連接,可在模型后端面的獨(dú)立點(diǎn)上施加船體梁載荷。獨(dú)立點(diǎn)為兩端剖面中和軸與剖面中心線的交點(diǎn),剛性連接的相關(guān)性見(jiàn)表2.4.1(1)。兩端剖面的獨(dú)立點(diǎn)固定情況見(jiàn)表2.4.1(2)。兩端剛性連接情況表2.4.1(1)---獨(dú)立點(diǎn)的支撐情況表2.4.1(2)-----9(2)當(dāng)進(jìn)行整船有限元計(jì)算分析時(shí),在網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型邊界節(jié)點(diǎn)上施加整船有限元計(jì)算結(jié)果中對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)位移作為網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的邊界條件。2.5.1應(yīng)對(duì)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)和相鄰的甲板結(jié)構(gòu)、上層建筑側(cè)壁及縱壁結(jié)構(gòu)、艙壁結(jié)構(gòu)進(jìn)行屈服強(qiáng)度評(píng)估。2.5.2船體結(jié)構(gòu)屈服強(qiáng)度衡準(zhǔn)見(jiàn)表2.5.2(1),網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的屈服強(qiáng)度衡準(zhǔn)見(jiàn)表2.5.2(2)。船體結(jié)構(gòu)屈服強(qiáng)度衡準(zhǔn)表2.5.2(1)-----網(wǎng)格結(jié)構(gòu)屈服強(qiáng)度衡準(zhǔn)表2.5.2(2)最大組合應(yīng)力1ReH/1.1--ReH/1.1(1)注:最大組合應(yīng)力=桿件軸向應(yīng)力+2.5.3空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)在永久載荷和可變載荷作用下的最大撓度值應(yīng)不超過(guò)表2.5.3中的許用撓度值??臻g網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的許用撓度值表2.5.3l/250l/4002.6.1單層網(wǎng)殼以及厚度小于跨度1/50的雙層網(wǎng)殼均應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算。2.6.2進(jìn)行網(wǎng)殼穩(wěn)定性計(jì)算時(shí),模型邊界上應(yīng)施加整船有限元計(jì)算結(jié)果中對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)位移。2.6.3網(wǎng)殼的穩(wěn)定性可按考慮幾何非線性的有限元法(即載荷-位移全過(guò)程分析)進(jìn)行計(jì)算,分析中可假定材料為彈性,也可考慮材料的彈塑性。對(duì)于大型和形狀復(fù)雜的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)宜采用考慮材料彈塑性的全過(guò)程分析方法。全過(guò)程分析的迭代方程可采用下式:KtΔU(i)=Ft+Δt-Nt(EQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up4(1),t))式中:Kt——t時(shí)刻結(jié)構(gòu)的切線剛度矩陣;ΔU(i)——當(dāng)前位移的迭代增量;Ft+Δt——t+Δt時(shí)刻外部所施加的節(jié)點(diǎn)載荷向量;Nt(EQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up5(1),t))——t+Δt時(shí)刻相應(yīng)的桿件節(jié)點(diǎn)內(nèi)力向量。2.6.4球面網(wǎng)殼的全過(guò)程分析可按滿跨均布載荷進(jìn)行,圓柱面網(wǎng)殼和橢圓拋物面網(wǎng)殼除應(yīng)考慮滿跨均布載荷外,尚應(yīng)考慮半跨活載分布的情況。2.6.5進(jìn)行網(wǎng)殼全過(guò)程分析時(shí)應(yīng)考慮初始幾何缺陷(即初始曲面形狀的安裝偏差)的影響,初始幾何缺陷分布可采用結(jié)構(gòu)的最不利或最可能發(fā)生的屈曲模態(tài),其缺陷最大計(jì)算值可按網(wǎng)殼跨度的1/300取值。2.6.6按照本節(jié)2.6.3至2.6.5進(jìn)行網(wǎng)殼全過(guò)程分析求得的第一個(gè)臨界點(diǎn)處的載荷值,可作為網(wǎng)殼的穩(wěn)定極限承載能力。網(wǎng)殼穩(wěn)定容許承載力QUD(載荷取標(biāo)準(zhǔn)值)應(yīng)等于網(wǎng)殼穩(wěn)定極限承載力除以安全系數(shù)K。當(dāng)按彈塑性全過(guò)程分析時(shí),安全系數(shù)可取為2.0;當(dāng)按彈性全過(guò)程分析且為單層球面網(wǎng)殼、柱面網(wǎng)殼和橢圓拋物面網(wǎng)殼時(shí),安全系數(shù)K可取為4.2。2.6.7對(duì)于承載能力極限狀態(tài),應(yīng)按載荷的基本組合,并從下列載荷組合中取最不利的工況,來(lái)滿足以下標(biāo)準(zhǔn):式中:YG——永久載荷的分項(xiàng)系數(shù),按照表2.6.7要求選取;Qi——第i個(gè)可變載荷Qi的分項(xiàng)系數(shù),其中YQ1為工況中主導(dǎo)的可變載荷Q1的分項(xiàng)系數(shù),按照表2.6.7要求選??;Li——第i個(gè)可變載荷考慮使用年限的調(diào)整系數(shù),取為1.0,其中YL1為工況中主導(dǎo)的可變載荷Q1考慮設(shè)計(jì)使用年限的調(diào)整系數(shù);i——第i個(gè)可變載荷Qi組合系數(shù),除風(fēng)載荷取0.6外,其他可變載荷取0.7;Gj——第j個(gè)永久載荷;Qi——可變載荷,此處為除網(wǎng)架表面活動(dòng)載荷外的其他可變載荷;Q1——工況中主導(dǎo)的可變載荷,此處為除網(wǎng)架表面振動(dòng)載荷外的其他可變載荷,可以依次以各可變載荷作為Q1;QUD——網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定容許承載力,按2.6.6確定。載荷的分項(xiàng)系數(shù)表2.6.7載荷類型分項(xiàng)系數(shù)永久載荷風(fēng)載荷雪載荷船舶慣性載荷其他載荷3.1.1本章適用于固連在郵輪上的鋁合金網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度評(píng)估。3.1.2除本章規(guī)定外,鋁合金網(wǎng)格結(jié)構(gòu)強(qiáng)度應(yīng)滿足第2章的有關(guān)要求。3.1.3鋁合金空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行屈服強(qiáng)度和整體穩(wěn)定性評(píng)估。3.1.4鋁合金空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)宜進(jìn)行防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì),重要結(jié)構(gòu)可進(jìn)行防連續(xù)倒塌計(jì)算,有關(guān)規(guī)定可參見(jiàn)《建筑結(jié)構(gòu)抗倒塌設(shè)計(jì)規(guī)范》(CECS392:2014)。3.2.1鋁合金材料應(yīng)滿足CCS《材料與焊接規(guī)范》的有關(guān)要求。3.2.2鋁合金材料的彈塑性應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系按如下規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。(1)鋁合金的彈塑性應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系應(yīng)按下式計(jì)算:n式中:ε——應(yīng)變;E——鋁合金材料的彈性模量,按CCS《鋼規(guī)》第2篇第1章1.3.5取值;σ——應(yīng)力,N/mm2;Rp0.2——鋁合金最小可保證的屈服應(yīng)力,N/mm2,見(jiàn)CCS《鋼規(guī)》第2篇第1n——硬化系數(shù),取0.1Rp0.2。(2)受力分析中,應(yīng)根據(jù)常用材料應(yīng)力-應(yīng)變曲線圖(圖3.2.2)進(jìn)行計(jì)算。圖3.2.2材料應(yīng)力—應(yīng)變曲線示意圖3.3.1應(yīng)對(duì)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)和相鄰的甲板結(jié)構(gòu)、上層建筑側(cè)壁及縱壁結(jié)構(gòu)、艙壁結(jié)構(gòu)進(jìn)行屈服強(qiáng)度評(píng)估。3.3.2船體結(jié)構(gòu)屈服強(qiáng)度衡準(zhǔn)見(jiàn)第2節(jié)表2.5.2(1網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的屈服強(qiáng)度衡準(zhǔn)見(jiàn)表3.3.2。鋁合金網(wǎng)格結(jié)構(gòu)屈服強(qiáng)度衡準(zhǔn)表3.3.21)σsw/1.1--1)σsw/1.13.3.3空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)在永久載荷和可變載荷作用下的最大撓度值應(yīng)不超過(guò)表3.3.3中的許用撓度值。鋁合金空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的容許撓度值表3.3.33.4.1單層或雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行整體穩(wěn)定性計(jì)算。3.4.2在進(jìn)行網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析時(shí),可采用材料彈性幾何非線性有限元法。3.4.3進(jìn)行鋁合金網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性計(jì)算時(shí),模型邊界上應(yīng)施加整船有限元計(jì)算結(jié)果中對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)位移。3.4.4進(jìn)行網(wǎng)殼全過(guò)程分析時(shí)應(yīng)考慮初始幾何缺陷(即初始曲面形狀的安裝偏差)的影響。幾何缺陷的模式可根據(jù)一致模態(tài)法確定,缺陷最大計(jì)算值可取最小跨度的1/300取值。3.4.5網(wǎng)殼穩(wěn)定容許承載力QUD(載荷取標(biāo)準(zhǔn)值)應(yīng)等于網(wǎng)殼穩(wěn)定極限承載力除以安全系數(shù)K。同時(shí)計(jì)入幾何非線性和材料非線性的影響時(shí),鋁合金單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定系數(shù)K應(yīng)大于2.4。3.4.6對(duì)于承載能力極限狀態(tài),應(yīng)按載荷的基本組合,并從所有載荷組合中選取最不利的工況,來(lái)滿足相應(yīng)的衡準(zhǔn)要求,衡準(zhǔn)要求同2.6.7。4.1一般要求4.1.1本章適用于郵輪大型娛樂(lè)設(shè)施支撐結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度評(píng)估。4.1.2在進(jìn)行支撐結(jié)構(gòu)和基座的強(qiáng)度校核時(shí),應(yīng)盡可能采用三維有限元模型進(jìn)行分析,本章強(qiáng)度衡準(zhǔn)適用于三維有限元分析模型。4.1.3如用交叉梁系或板梁組合模型,則模型簡(jiǎn)化應(yīng)合理,計(jì)算結(jié)果應(yīng)提交CCS審核。4.1.4本章強(qiáng)度評(píng)估基于線彈性理論。4.2有限元建模4.2.1單元和有限元網(wǎng)格應(yīng)滿足下列要求:(1)網(wǎng)格應(yīng)足夠精細(xì)以盡可能真實(shí)地表示結(jié)構(gòu)幾何形狀。(2)船體板及主要支撐構(gòu)件的腹板采用板單元模擬,骨材及主要支撐構(gòu)件的面板采用梁?jiǎn)卧M;(3)板單元的長(zhǎng)寬比通常應(yīng)不超過(guò)3。模型中應(yīng)盡可能減少使用三角形板單元;在可能產(chǎn)生高應(yīng)力或高應(yīng)力梯度的區(qū)域內(nèi),板單元的長(zhǎng)寬比應(yīng)盡可能接近1,并應(yīng)避免使用三角形單元。4.2.2采用局部立體結(jié)構(gòu)模型(以下簡(jiǎn)稱局部模型),以基座有效作用平面矩形(a×b)形心為中心,向四周分別擴(kuò)展至少一倍的該矩形相對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)、寬距離(3a×3b)。垂向從基座面擴(kuò)展至甲板之下的第一個(gè)平臺(tái)甲板或至少D/4處(D為型深)。如按上述方法框取的模型邊界上未設(shè)置結(jié)構(gòu)的主要支撐構(gòu)件,則模型應(yīng)再延伸直至邊界落在結(jié)構(gòu)的主要支撐構(gòu)件上。若邊界條件或模型范圍的大小對(duì)中心區(qū)域的計(jì)算結(jié)果較為敏感,則應(yīng)再適當(dāng)擴(kuò)大局部模型的取用范圍,以不影響中心區(qū)域的計(jì)算結(jié)果為原則。4.3計(jì)算載荷4.3.1評(píng)估基于設(shè)備供應(yīng)商提供的設(shè)計(jì)載荷值進(jìn)行,但校核的載荷應(yīng)不小于120%安全工作負(fù)荷,對(duì)于承受起升載荷的娛樂(lè)設(shè)施,不得小于160%安全工作負(fù)荷。4.4邊界條件4.4.1如按上述有限元建模方法框取的模型邊界,邊界條件可考慮簡(jiǎn)支或固支。4.5強(qiáng)度衡準(zhǔn)4.5.1承受起升載荷的娛樂(lè)設(shè)施支撐結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)如下。(1)各種工況下,承受起升載荷的娛樂(lè)設(shè)施支撐結(jié)構(gòu)和基座的計(jì)算應(yīng)力應(yīng)不大于表4.5.1中的許用值。許用應(yīng)力表4.5.1單元類型正應(yīng)力剪應(yīng)力相當(dāng)應(yīng)力交叉梁系0.67ReH0.39ReH板元0.8ReH規(guī)定進(jìn)行支撐結(jié)構(gòu)屈曲強(qiáng)度評(píng)估,構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)減薄厚度取1.0mm,最小屈曲安全因子取1.0。4.5.2其他娛樂(lè)設(shè)施支撐結(jié)構(gòu)許用應(yīng)力見(jiàn)表4.5.2。許用應(yīng)力表4.5.2單元類型正應(yīng)力剪應(yīng)力相當(dāng)應(yīng)力交叉梁系1.00ReH0.6ReH板元1.00ReH注:ReH為材料屈服應(yīng)力,N/mm2。5.1.1本章給出

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