VLFS的新型结构设计.pdf

2010年 7月 水运工程 Ju1．2010 第7期 总第443期 Port Waterway Engineering No．7 SerialNo．443 一 V上L席海(F石海事S磊大学，海成的洋和新环森境型与，工古程结玉学喜院构，上，刘海设文20计0315白)水 摘要：作为一种新型的海洋浮式结构，将网架结构的设计理念应用于超大型海洋浮式结构物VLFS的设计。网架结构具 有结构强度高、工业化程度高、制造难度低、安装便利和制造工期短等优点。运用ABAQUS有限元软件对新型VLFS浮式 结构在海洋环境条件下的应力和应变进行分析，新型VLFS浮式结构的强度、稳定性和耐波性满足工程要求。 关键词：VLFS；网架结构；ABAQUS；波浪力谱；静力分析；动态响应 中图分类号：TU356 文献标志码：A 文章编号：1002—4972(2010)07—0044—05 DesignofnewfloatingstructureofVLFS xIShi—lei，CHENG He～sen，GU Yu—xi，LIU Wen—bai (CollegeofOceanEnvironmentandEngineering，ShanghaiMaritimeUniversity，Shanghai200135，China) Abstract：Asanewtypeofmarinefloatingstructures，thedesignconceptofthegridstructureisapplied tothedesignofVLFS (VeryLargeFloatingSturctures) ．Thegridstructurehasmanymeritssuchashigh sturcturalstrength，high degreeofindustrialization，easymanufacturing，easyinstallationandshortconsturction period．AfiniteelementsoftwarenamedABAQUSisusedtoanalyzethestressandstrainofthenewfloating sturctureintheenvironmentofsea．Theanalysisshowsthatthestructuremeetstheengineeringrequirementsin structuralstrength，stabilityandwaveresistance． Keywords：VLFS；gridstructure；ABAQUS；wavestrengthspecturm；staticanalysis；dynamicresponse 超大型海洋结构物应用于海洋空间利用和海 体育馆和加油站的屋顶结构常由空间网架结 洋资源开发 ，已成为海洋工程界的研究热点。相 构组成。在建筑领域 ，网架结构的应用非常广泛， 比较于常规海洋工程结构 ，超大型海洋浮式结构 而且技术相当成熟。网架结构是由很多杆件从两 物VLFSfVeryLargeFloatingSturctures)具有可移动 个或几个方 向有规律地组成的高次超静定空间结 性、受地震冲击小、对环境影响小和经济性好等 构。它改变 了一般平面桁架受力体系，能承受来 优点_l_。VLFS可以沿海岛屿或岛屿群为依托，具有 自各方 向的荷载。由于杆件之间的相互支撑作用， 永久或半永久性，具有综合性强、多用途的功能 。 刚度大、整体性好 ，在个别杆件受到损伤时，能 VLFS的尺度通常以km计 ，如 日本的海上浮动机 自动调节杆件内力 ，保证结构的安全。网架结构 场，其箱型浮体尺寸为380mx60rex3m，结构庞 的自重轻，节约钢材；其适应性强，既适用于中 大。由于其结构庞大带来诸多问题 ，制造和施工