散货船船体结构损坏分析及强度评估

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近年来,散货船频频在海上失事,导致各国船级社以及国际船级社协会(IACS)和国际海事组织(IMO)不断提高散货船的要求。本文对散货船自1980年以来发生的海难事故进行了统计和分析,大部分散货船失事是因为舷侧板失效而进水、舱口盖和舱口围板失效而进水、艏部进水等原因造成的。普遍认为在许多散货船失事的案例中,导致灾难发生的直接原因是结构设计不合理。这就体现了结构可靠性在这种船型的安全性评估中的重要性。 针对散货船的结构特点,本文分析和研究了散货船典型的损坏情况,分别对主甲板、货舱、顶边舱、底边舱及双层底舱等区域易受到的典型损坏进行了分析,以便在散货船的设计、建造、使用和检验中加以注意和预防。 本文系统地研究了导致结构老化从而丧失完整性的主要因素:腐蚀和疲劳,并对有关散货船规范适用性进行了汇总,阐述了结构优化设计及其对散货船事故可能造成的影响,如何通过改进结构节点以达到对结构疲劳进行控制,及结构检验中应注意的问题。针对老龄散货船由于腐蚀和疲劳导致货舱横舱壁结构老化,本文应用IACS UR S19对货舱槽型横舱壁结构强度进行了评估计算,并根据计算结果,对槽型横舱壁采取了加强措施。 由于老龄散货船构件长期受到腐蚀,构件尺寸减薄,故在散货船强度评估中应对总纵强度进行复核计算。本文依据CCS《钢质海船入级与建造规范》(2001)及其修改通报,对21500dwt散货船的强度进行了评估计算,包括设计静水剪力与设计静水弯矩、波浪弯矩和波浪切力、船体梁剖面特性、船体梁弯曲强度以及船体梁剪切强度计算,评估结果满足要求。
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