DB21∕T 3564-2022 海上浮式漁業(yè)平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范VIP

2022-01-30發(fā)布2022-03-02實施遼寧省市場監(jiān)督管理局發(fā)布本文件起草單位：大連理工大學、大連天正實業(yè)有限公司、大連海洋大學、大連水產(chǎn)規(guī)劃設(shè)計研究院本文件起草人：畢春偉、趙云鵬、劉圣聰、陳昌平本文件發(fā)布實施后，任何單位和個人如有問題和意見建議，均可以通過來電和來函等方式進行反饋，我們將及時答復并認真處理，根據(jù)實際情況依法進行2海上浮式漁業(yè)平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范本文件規(guī)定了海上浮式漁業(yè)平臺的水文設(shè)計參數(shù)、荷載計算、平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計、布局與錨泊設(shè)本文件適用于沿海水域浮式漁業(yè)平臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計。下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文GB/T40749-2021海水重力式網(wǎng)箱設(shè)計技SC/T4067-2017浮式金屬框架注：改寫GB/T40749-2021,注：改寫GB/T40749-2021,注：改寫GB/T40749-2021,浮式漁業(yè)平臺floatingfisherypl力張緊網(wǎng)衣，保持箱體形狀，并通過錨泊系統(tǒng)固定在作業(yè)海域的，具有涉漁活動功能4水文設(shè)計參數(shù)4.1參數(shù)選取原則4.2設(shè)計風速應選取目標海區(qū)范圍內(nèi)可能出現(xiàn)的最大風速值，計算方法應按JTS145-44.3設(shè)計波浪應包括設(shè)計波高及相應的波浪周期，計算方法應按JTS145-2015中第6章的規(guī)定4.4設(shè)計流速應選取目標海區(qū)范圍內(nèi)可能出現(xiàn)的最大流速值，計算方法應按JTS145-2015中第11章的規(guī)定執(zhí)行。4.5設(shè)計潮位——設(shè)計高水位應采用高潮累計頻率10%的潮位或歷時累積頻率1%的5荷載計算平臺荷載包括永久荷載和環(huán)境荷載，其中，永久荷載包括重力和浮力，環(huán)境荷載包括風載荷、組合形式和入射角度，對平臺結(jié)構(gòu)所受荷載進行矢量疊W=W1W2W3W4W5…………（1））；）；）；）；）；5.2.2浮力應包括浮架系統(tǒng)、網(wǎng)衣系統(tǒng)等所能提供的浮力，應按式（2）計算，且不小于重力的F——浮力，單位為牛（NF1——浮架系統(tǒng)浮力，單位為牛（N5.3環(huán)境荷載5.3.1風載荷作用于浮架系統(tǒng)和附屬結(jié)構(gòu)物構(gòu)件上的風載荷應按式（3）計算，其中受風構(gòu)件的形狀系數(shù)宜按表1FF0.613CSAFu…………（3）FF——作用于構(gòu)件上的風載荷，單位為牛（NAF——受風構(gòu)件在垂直于風向上的投影面積，單位為平方米（m2表1受風構(gòu)件的形狀系數(shù)CS形狀系數(shù)CS5.3.2.1小尺度構(gòu)件上的波浪載荷6力系數(shù)宜取2.0，其他截面構(gòu)件的水阻力系數(shù)和慣性力系數(shù)應參照規(guī)范選取或由物理FwFDFIwCdAwux'ux'wVCMu'Cmx''……（4）Fw——單位長度構(gòu)件上的波浪載荷，單位為牛每米（N/mFD——單位長度構(gòu)件上的水阻力，單位為牛每米（N/mFI——單位長度構(gòu)件上的慣性力，單位為牛每米（N/mρw——海水密度，單位為千克每立方米（kg/m3Aw——單位長度構(gòu)件在垂直于矢量（u-x’）方向上的投影面積，單位為平方米每米（m2/mCM——慣性力系數(shù)，CM=Cm+1；U——垂直于構(gòu)件軸線的水質(zhì)點速度分量，依據(jù)適用的波浪理論由設(shè)計波高及相應的波浪周期計算得u’——垂直于構(gòu)件軸線的水質(zhì)點加速度分量，單位為米每二次方秒（m/s2x’——垂直于構(gòu)件軸線的單位長度構(gòu)件速度分量，單位為米每秒（m/s5.3.2.2大尺度構(gòu)件上的波浪載荷作用在浮架系統(tǒng)大尺度構(gòu)件上的波浪載荷，應采用繞射理論對作用在物體濕表面行積分計算。描述流場的速度勢函數(shù)應滿足拉普拉斯方程，并滿足物體表面、自由表面、海5.3.3海流載荷FcCdwuAc…………7Fc——作用于單位長度構(gòu)件上的海流力，單位為牛每米(N/m);Ac——單位長度構(gòu)件在垂直于海流方向上的投影面積，單位為平方米每米(m2/m);uc——設(shè)計流速，單位為米每秒(m/s)。5.3.4海冰載荷對于有海冰的海域，還應考慮作用在浮架系統(tǒng)上的海冰載荷，包括海冰引起的結(jié)構(gòu)重力、浮力、風載荷、海浪載荷、海流載荷的變化，以及在海面風、波浪、海流驅(qū)動下運動的冰塊對結(jié)構(gòu)物的沖擊、摩擦作6平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計6.1型式選擇依據(jù)平臺功能和船舶靠泊需求，型式可選用圓形或矩形(圖1);圓形平臺的周長宜在40m~120m范圍內(nèi)，矩形平臺的邊長宜在10m~40m范圍內(nèi)。(a)圓形漁業(yè)平臺(b)矩形漁業(yè)平臺6.2結(jié)構(gòu)設(shè)計6.2.1浮架系統(tǒng)6.2.1.1框架應依據(jù)荷載計算結(jié)果，進行框架設(shè)計；材料宜通過檢驗認證，規(guī)甲板強度應能滿足平臺承載要求；甲板高度應保證平臺上接納人員達到最大容量時，不會發(fā)生甲8錨碇應能提供足夠的水平抗拉力和垂向抗拔力，形式和規(guī)格應根據(jù)目標海區(qū)的底質(zhì)類型和荷載平臺上附屬結(jié)構(gòu)物尺寸的設(shè)計應滿足其功能需求，——應按最不利的荷載和荷載組合確定構(gòu)件的設(shè)計——強度分析宜采用集中質(zhì)量法、有限元法等——除強度要求外，應考慮網(wǎng)衣變形，確保漁業(yè)平臺的養(yǎng)殖容積滿足生產(chǎn)需——強度分析應包括錨繩、錨鏈、錨碇等結(jié)構(gòu)在水中的σs——構(gòu)件屈服強度，單位為兆帕（MPa）；對于平臺結(jié)構(gòu)中承壓、承剪構(gòu)件應按式（7）確定其許用臨界屈曲[σcr]——構(gòu)件許用臨界屈曲應力，單位σcr——構(gòu)件臨界屈曲強度，單位為兆帕（MPa）；對于框架結(jié)構(gòu)上承受交變荷載的區(qū)域，還應校核其疲勞強度；海上浮式漁業(yè)平臺設(shè)計使用年限宜取為經(jīng)荷載計算和驗證，應對網(wǎng)衣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行強度校核，包括網(wǎng)線、綱繩在浸濕狀態(tài)下的強度分錨繩的極限承載力值應按式（8）確定，以完整工況作為設(shè)計工況時，安全系數(shù)宜取2.47；以破σσm——錨繩斷裂強力，單位為兆帕（MPa）；依據(jù)結(jié)構(gòu)強度校核結(jié)果，對不滿足強度要求或強度冗余度過高的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行重新——對于風浪較大的海域，宜采用單臺布局的——對于風浪較小的海域，宜采用多臺布局的——對于具有常浪向或常流向資料的海域，宜采用順浪或順流的布局形式。7.2錨泊設(shè)計單臺漁業(yè)平臺尺寸較小時宜采用四點錨泊的形式，尺寸較大時宜采用八點錨泊的形式，布局形式見圖(a)單臺圓形平臺四點錨泊示意(b)單臺矩形平臺四點錨泊示意(d)單臺矩形平臺八點錨泊示意圖2單臺漁業(yè)平臺布局形式兩臺漁業(yè)平臺組合布局，平臺尺寸較小時宜采用四點錨泊的形式，尺寸較大式，布局形式見圖3;兩臺以上漁業(yè)平臺組合應適當增加錨繩數(shù)量；在滿足系泊力的前提下，相鄰兩根錨(a)兩臺圓形平臺四點錨泊示意(c)兩臺圓形平臺十二點錨泊示意圖3兩臺漁業(yè)平臺布局形式——易碰撞區(qū)域的結(jié)構(gòu)設(shè)計應具有一定的冗余度，保證即使結(jié)構(gòu)局部碰撞損壞也不會導致主體結(jié)構(gòu)失8.1水動力指標——結(jié)構(gòu)強度，包括浮架系統(tǒng)的應力、應變，網(wǎng)線張力，錨繩張力。該方法適用于分析漁業(yè)平臺的剛性浮架系統(tǒng)、柔性網(wǎng)衣系統(tǒng)和錨泊系統(tǒng)，數(shù)值模型的——將結(jié)構(gòu)離散為一系列的、由無質(zhì)量的彈簧連接的集中質(zhì)——通過求解各集中質(zhì)量點的運動微分方程，可以獲得各個質(zhì)量點的位移，最終獲得結(jié)構(gòu)的運動和變——集中質(zhì)量點的運動微分方程根據(jù)牛頓第二定律構(gòu)建，利用龍格庫塔法求解，可通過計算機語言編該方法適用于分析漁業(yè)平臺的剛性、半剛性或柔性的浮架系統(tǒng)以及柔性的網(wǎng)衣系統(tǒng)和——以管單元為基本單元，