锚链静力计算的新方法
第三章 锚泊力的静力计算11-29
§3.1
锚泊定位系统的布置形式及其设计参数
锚泊定位系统的布臵形式是 由环境载荷的大小、方向、出现 的频率以及平台的结构型式来决 定的。 在定位过程中，平台受风、 浪的袭击可能来自任何方向，因 而常将定位系统的各根锚链拉向 四面八方，即采用辐射状的布臵， 以便在各个方向都能给平台定位 提供回复力。通常矩形的平台采 用8根锚链，三角形的采用9根， 五角形的采用10根，如图3-1所 示，它们大多具有不同程度的对 称性。
§3.2
单根锚链特性分析
一、单链悬链线的基本方程
图3-3所示为一单根锚链，它的下端与海底相切于O点，上端着链点A 受到平台拉力T，其水平分力与垂直分力分别为TH与TV。水深为h（这里系 指平台下着链点至海底的距离）。l为链长，s为链的水平投影长度，θ为 悬链线上端切线方向与水平面的夹角。
§3.2
海洋平台强度分析
第3章 移动式平台锚泊力的静力计算
第3章 移动式平台锚泊力的静力计算
在锚泊系统的定位计算中，通常是在给定平台偏移（一般取5～10%水 深）的情况下，计算整个锚泊系统的回复力。 在平台强度的静力分析中，则常常不是给定平台的偏移，而是已知平 台所受的外力，然后根据锚泊力的水平分量与风力和流力的水平分量相平 衡的原则确定平台的平衡位臵，再求出在此平衡位臵时锚链对平台着链点 的拉力。此拉力即为锚泊外力，供平台结构强度校核用。 在实践中，这些着链点上的锚泊力常达102t量级，是平台结构强度计 算中必须考虑的一个因素。对于这种锚泊力的计算，采用锚链系统组合刚 度的方法较为方便。 本章用悬链线理论分析单根锚链的特性，介绍单根锚链链端位移非线 性刚度系数、锚泊系统组合刚度特性关系和锚泊力的静力计算。
按定义，锚链在水平方向的刚度系数
k xx
链-索-链型悬链锚泊线静力问题的若干算式
基金 项 目 ：浙 江省 科 技 计 划重 大 项 目资 助 （ ０ ８ ０ ０ ０ ２０Ｃ ３１）
作 者 简 介 ：于
洋 （ ９ ３ ， ， 授 ， 事 船 舶 与 海 洋Ｔ 程 流 体 力 学 、 海 技 术 研究 。 １６ 一） 男 教 从 航
第 ２期
于
洋
链 一索 一链 型悬 链 锚 泊 线 静 力 问题 的若 干算 式
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａ ｔ ｏｒ ｔｃ ｌ ｔ ｙ ｏ ｔ ｅ ｔ ｔｃ ｐｅ ｆ ｍ ａ ｃ ｏ ｃ ｔ ｎａ ｙ ｈａ ｎ— ｉｅ— ｈａｎ ｓｒ ｃ ： ｈｅ ｅ ｉａ ｓ ｕｄ ｎ ｈ ｓ ａ ｉ ｒｏｒ ｎ ｅ ｆ ａ ｅ ｒ ｃ ｉ ｗ ｒ ｃ ｉ
ｍｏ ｒｎｇ ｌｎ ｓ ｃ ｒ ｉｄ ｏｕ ｎ ｔ ｓｐ ｐｅ ｓ ｄ ｏ ｈｅ ａ ｓ ｏ ｉ ｉ ｅ ｉ ａ ｒｅ ｔｉ ｈｉ ａ ｒｂａ ｅ ｎ ｔ ｓ ｕｍｐ ｉ ｎ ｃ ｎｄｉｉ ｎ ｔ ｔｔ ｒ ｓｎ ｕｒ ｔｏ ｏ ｔｏ ｈａ ｈｅ ｅ ｉ ｏ ｃ —
链 一 索 一 链 型 悬 链 锚 泊 线 静 力 问题 的若 干 算 式
于 洋
（ 江海 洋学院 ， 山 ３ ６ ０ ） 浙 舟 １ ０ ０
摘 要 ：在 无 流 速 、 忽略 拉 伸 变形 的 假 定 条 件 下 ， 链 索 一 链 型 悬链 锚 泊 线 的 静 力 问题 进 行 了 理 论 研 对
在锚 （ 处要 与地 面保 持相切 。对 于这种 复合锚 泊线 ， 桩） 一般 采用 数值 方法进 行静 力计算 ， 并需 考虑 水流作 用
和锚泊 线拉伸 变形 的影 响ｌ ］ ３ 。然 而 ， 无流 、 在 无浮 子或 沉子条 件下 ， 如忽 略锚泊 线拉 伸变 形 ， 则可 以得到 其 静力 问题 的理 论解— — 以隐 函数方程 和解 析解 的形式 给 出其计算 公式 。
浮标系泊系统静力计算
浮标系泊系统静力计算浮标系泊系统是一种广泛应用于海洋工程、水上建筑等领域的重要设备。
它通过将浮标与系泊链连接，不仅能为各种水上设施提供足够的浮力支持，还能有效地保护这些设施不受风、浪等自然环境的影响。
本文主要探讨浮标系泊系统的静力计算，以更深入地了解该系统的性能和设计。
一、浮标系泊系统设计浮标系泊系统的设计包括多个步骤。
首先，需要选择合适的浮标。
浮标的设计应考虑其浮力、稳定性、耐腐蚀性等因素。
同时，浮标还应具有易于识别和追踪的特点，以便于后续的监测和维护。
其次，需要设计系泊链。
系泊链的长度、强度、耐腐蚀性等参数应根据实际需求进行选择和设计。
最后，还需对系泊链进行加工制作，确保其质量和可靠性。
二、静力计算浮标系泊系统的静力计算主要包括对浮标、系泊链以及其他相关结构的力学分析。
具体而言，需要计算浮标的浮力、系泊链的拉力、摩擦力等。
根据这些计算结果，可以进一步了解整个系统的性能特征，并为系统的优化设计提供理论依据。
三、结果分析通过对浮标系泊系统进行静力计算，可以得出以下结论：1、浮标的浮力与系泊链的拉力成正比，而系泊链的拉力又与浮标和水面的距离成正比。
因此，可以通过调整浮标与水面的距离来控制整个系统的受力状况。
2、摩擦力是影响系泊系统性能的重要因素之一。
在设计中应充分考虑系泊链与水、沙等环境因素的摩擦力，以避免出现系统失稳或失效的情况。
3、浮标系泊系统的稳定性受多种因素影响，如海浪的高度、周期、方向以及风速等。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况对系统进行相应的调整和完善。
四、总结本文对浮标系泊系统的静力计算进行了详细的研究，通过建立力学模型并进行分析，得出了系统受力状况和稳定性受多种因素影响的结论。
这些结论对于指导浮标系泊系统的优化设计具有重要的意义。
展望未来，浮标系泊系统将在更多领域得到应用，例如海洋资源开发、海洋科学研究、海上风电等领域。
因此，针对不同领域的需求，对浮标系泊系统进行深入研究和优化设计将具有更为重要的现实意义。
悬链浮筒式多点系泊锚链受力计算
2021年1月第1期总第578期水运工程Port & Waterway EngineeringJan. 2021No. 1 Serial No. 578悬链浮筒式多点系泊锚链受力计算张美林，孔友南，王金城(中交第三航务工程勘察设计院有限公司，上海200032)摘要：悬链浮筒式多点系泊(MBM )是大型油船外海停泊时经常采用的一种离岸系泊方式，但国内尚无实际应用。
针对MBM 系统中的主要结构部件锚链进行受力分析，通过采用悬链线方程，对自由或约束状况下单条锚链和复合锚链的受力进行理论分析和计算，总结出一套锚链受力的系统分析方法，并对中东某MBM 工程进行案例计算。
结果表明，提出的理论公 式和设计方法可为MBM 的锚链设计提供借鉴。
关键词：悬链浮筒式多点系泊；复合锚链；自由悬链；约束悬链中图分类号：U 656. 1 + 26文献标志码：A 文章编号：1002-4972(2021)01-0097-07Force calculation of anchor chains in multi buoy mooringsZHANG Mei-lin, KONG You-nan, WANG Jin-cheng(CCCC Third Harbor Consultants Co., Ltd., Shanghai 200032, China)Abstract ： Multi buoy moorings ( MBM) are commonly adopted in offshore mooring for large oil tankersberthing in open seas, but there are no practical applications in China. We carry out the force analysis of anchor chains which are main structural components of an MBM system, analyze and calculate the force of single chain and composite chains under free or constrained condition by catenary equation, summarize a set of systematic analysismethod for the force of chains, and apply the method to an MBM project in the Middle East for case calculation. Theresults show that the proposed theoretical formula and design method can provide references for the anchor chain design of MBM berth.Keywords ： multi buoy mooring; composite anchor chain; free catenary; constrained catenary我国港口经过多年稳步建设和蓬勃发展，传统固定泊位码头的设计已相当成熟，达到了国际 领先水平。
船舶应急抛锚贯入深度分析
基础科技船舶物资与市场 370 引言海底管道是海洋油田开采的重要组成部分，一旦其受到破坏，不仅会造成非常严重的经济损失，还会造成大面积的石油泄漏，直接造成大面积的海洋污染。
此外受到信息通信发展的高速影响，各种海底光缆传输工程越来越多，它们承担着大量的国际通信业务，一旦这些通信光缆受损，必将会造成非常大的影响[1]。
通过对最近几年的海底管道和海底光缆事故观察可知，大部分都是由于船舶应急抛锚所导致的，锚直接将光缆和管线砸断。
为了有效避免这些问题，对应急抛锚的贯入深度进行认真的分析计算，制定更加合理的管线埋设深度，这对提高海底管道的综合效益，具有非常重要的现实意义。
1 相关研究结论一些学者利用软件来建立贯入深度数值分析，有效仿真出锚自身尺寸与质量、落锚速度及海底土壤不排水抗剪强度对锚贯入深度的影响。
还有部分学者研究锚对管道撞击可能造成的破坏。
王宏明[2]利用能量分析方法，来就船舶抛锚对渤海湾管道撞击损伤进行分析。
对不同海底条件下和抛锚条件下，锚撞击管道所产生的管道损进行了细致的分析，其研究结果在海底管道埋设深度计算中，起到了非常大的作用。
2 船舶抛锚贯入深度的计算当船锚接触到海底泥面后，会对海底泥面产生一个竖直向下的力，由于海底土体比较松软，在该力的作用下，很容易出现变形的情况，并给船锚一个向上的作用力。
船锚在该力的作用下，会不断加速，直到减速为0，在减速过程中，船锚插入土体的深度也会越来越高。
在实际船舶用锚中，其主要使用的是杆锚、无杆锚和大抓力锚，其中无杆锚在大型船舶上的应用最多，在各种管道伤害事件中，其最为常见。
船舶应急抛锚贯入深度分析王巍巍（唐山港引航站，河北 唐山 063000）摘 要：随着我国经济的高速发展，各种沿海船舶活动越来越多，各种海底工程也越来越多。
船舶应急抛锚是船舶在行驶过程中，遇到紧急情况，所需要做的一种应急行为。
在抛锚过程中，由于锚的动能很大，很容易对海底管道造成破坏，严重时会引起各种事故的发生。
一种边坡锚固力新的计算方法
一种边坡锚固力新的计算方法
康景文;朱大勇
【期刊名称】《四川建筑科学研究》
【年(卷),期】2005(031)005
【摘要】针对目前锚固边坡稳定性计算方法中的缺陷,提出了一种合理且实用的方法直接计算边坡锚固力.应用无限楔体受集中力作用的弹性力学解答计算与锚固力对应的滑面正应力分布,将其与锚固前滑面正应力叠加,再进行修正,使锚固后边坡体满足所有整体平衡条件,最后得到边坡满足给定安全系数要求的锚固力解析表达式.【总页数】3页(P72-74)
【作者】康景文;朱大勇
【作者单位】中国建筑西南勘察设计研究院,四川,成都,610081;解放军理工大学结构爆炸研究中心,江苏,南京,210007
【正文语种】中文
【中图分类】TU413
【相关文献】
1.一种新的抗滑桩加固边坡稳定的计算方法 [J], 孙博
2.边坡稳定工程中锚固力的新算法 [J], 山上拓男;蒋为群
3.边坡锚固力的计算方法 [J], 康景文;朱大勇
4.预应力锚杆格构梁的锚固力计算方法研究 [J], 苏文聪;李金湘;王永强
5.悬索桥主缆丝股锚固力的计算方法探讨 [J], 沈锐利;薛光雄
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锚泊系统系泊系统计算方法
锚泊系统系泊分析3.1 锚泊系统的分类按系泊形式分为三种定位系统：单点系泊(Single Point Mooring)、辐射式系泊(Spead mooring)和动力定位(Dynamic Positions)[62] [9]。
以下主要介绍单点系泊系统和辐射式系泊系统。
3.1.1 单点系泊(Single Point Mooring)单点系泊系统与固定码头相比，它的最大特点即系泊方式是“点”，也就是大型油轮或超大型油轮可以系泊于近海海面上的一个深水“点”，然后进行装卸货操作。
单点系泊的优点如下：➢单点系泊的将码头由岸边移至海上，解决了世界上绝大部分港口航道较窄、较浅、规模较小，不能与大型油轮和超大型油轮发展相匹配的矛盾；➢单点系泊具有漂浮式和旋转式的特征，受气候影响较小；➢节约投资：一般情况下，建设同样等级的固定码头，其费用远高于建设单点系泊系统。
单点系泊系统的分类[30][63][9]➢转塔式单点系泊系统转塔式锚泊系统是80年代中期发展起来的一种新型的单点系泊系统。
其特点是在一定位浮体的内部或外部有一转塔，该转塔上系有由多根锚泊线组成的锚泊系统。
转塔上还有多通道的旋转接头，用于传输油类或其它液体。
被定位浮体可绕转塔作水平面内的360度回转，从而使浮体在风标效应作用下处于受力最小的状态。
相对于其它型式的单点系泊系统，转塔锚泊适用于更大的水深及环境条件恶劣的海域。
这种系统移动灵活，安装费用低，便于维修与保养。
转塔式系泊系统分为外部转塔式、内部转塔式、转塔/立管系统的变化(链配重平衡系统、浮式转塔立管系统、立管配重平衡系统等)等几种类型。
➢CALM(Catenary anchor leg mooring)CALM是由重力来提供恢复力的系泊系统有悬链锚腿系泊系统。
CALM系统是由重力提供恢复力的系泊系统的典范，在海上油田开发及输油终端中有着广泛的应用。
按放射线布置的悬链系统是CA1 M 单点的主要组成部分。
锚链计算方法
1、锚链疲劳载荷计算方法1.1 用有限元分析软件ANSYS 进行静载荷, 计算模型选用实体单元. 因为单个锚链实体和所受到的载荷是关于X 轴方向对称, 所以取半个锚链进行计算、 实体被划分为75421四角形单元(如图1，取平行于锚链长轴方向为X 方向)。
根据计算需要对称体在截面处X 方向加约束，并且截面上的一个节点在X-，Y -，Z-方向均加约束。
载荷看作为均布载荷在直径为 25.52 mm 的面上。
半径计算为： R=)111(4322113XE EF ρμμ-+-=12.76mm其中：E 1=E 2=210000N/mm 2=2.1×1011P a1μ= 2μ=0.3Xρ1=11ρ+21ρ=2/1472则X ρ=147/4；1.2 仅做线性计算，既不考虑材料非线性也不考虑几何非线性计算。
1.3 疲劳寿命计算基于 Miner 线性累积疲劳准则（即曼耐尔疲劳损伤积累假说）计算的指数方程为：a N m=∆⋅σ其中： N —循环次数σ∆---应力变化范围m---S/N 曲线关于对数横坐标下的斜率 ，m 取为3.36 a-----方程的实常数, 由实验获得, loga （以10为底a 的对数）取为13.6451寿命损伤率：ii N n D ∑=其中：n i ----各 i σ∆对应的积累循环次数（实际情况下的）N i -----各 i σ∆对应的材料发生疲劳破坏时极限循环次数据Miner 疲劳准则材料达到疲劳失效时，总疲劳寿命损伤率：ii N n ∑=1意味着, 如果 D ≥1,已经失效, 如果 D<1,失效还没发生（还没达到疲劳寿命极限）.取0.3倍的最小破断载荷作为平均拉力, 12421×0.3=3726 KN. 取 3726±50 KN(或 3676 KN 和3776 KN)作为计算 S/L 值的载荷范围 ，用在3676 KN 和3776 KN 下的锚链最大主应力的差值计算得到应力-载荷比值S/L,S/L=372636763776σσ-=0.080508815S/L 乘以载荷变化范围得到应力变化范围, i σ∆=L ∆×S/L 。