箱式超大型浮式結(jié)構(gòu)物在波浪中的水彈性響應(yīng).pdf

1、中文摘要箱式超大型浮式結(jié)構(gòu)物在波浪中的水彈性響應(yīng)摘要幾闊浩瀚的海洋里蘊(yùn)涵著大量各種種類的資源。當(dāng)今隨著全球人口數(shù)量的不斷增長(zhǎng)的同時(shí)，人類的活動(dòng)所觸及的范圍也越來(lái)越廣泛和深遠(yuǎn)。在這種大環(huán)境下，陸地上的空間和資源滿足不了人類日益增長(zhǎng)的需要，于是人類自然而然地加大拓深了對(duì)海洋空間和資源的開(kāi)發(fā)和利用。海洋不僅能為人類提供新的居住和商業(yè)空間，海洋娛樂(lè)和運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所，還具有極其豐富的海水化學(xué)資源、海底礦產(chǎn)資源、海洋動(dòng)力資源和海洋生物資源，21世紀(jì)人類將

2、全面步入海洋經(jīng)濟(jì)時(shí)代。如何對(duì)海洋資源進(jìn)行有效的開(kāi)發(fā)，是現(xiàn)在海洋工程界急待解決的一個(gè)問(wèn)題。而超大型海洋浮式結(jié)構(gòu)物(VeryLargeFloatingStructure簡(jiǎn)稱VLFS)正是順應(yīng)這一需求而應(yīng)運(yùn)而生一種新型的海洋結(jié)構(gòu)物形式。之所以選擇超大型海洋浮式結(jié)構(gòu)物進(jìn)行海洋開(kāi)發(fā)，是由于它與其他工程項(xiàng)目(如填海)相比，具有可移動(dòng)性、受地震沖擊小、對(duì)環(huán)境的影響小和經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)。超大型浮式結(jié)構(gòu)物既可以作為海洋開(kāi)發(fā)的大型綜合基地，同時(shí)還能作為海上機(jī)

3、場(chǎng)和物資中轉(zhuǎn)基地，這說(shuō)明超大型浮式結(jié)構(gòu)物無(wú)論在民用上還是在軍事上都具有極其廣闊的應(yīng)用前景。在進(jìn)行超大型浮體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)該確定超大型浮體結(jié)構(gòu)在波浪中的運(yùn)動(dòng)和所受到的外載荷。在運(yùn)用傳統(tǒng)理論方法分析船體在波浪上的運(yùn)動(dòng)和受力時(shí)，通常假定結(jié)構(gòu)的局部彈性變形與結(jié)構(gòu)的剛體運(yùn)動(dòng)位移相比為小量，在進(jìn)行水動(dòng)力計(jì)算時(shí)可以忽略結(jié)構(gòu)變形對(duì)船體周圍流體的影響，即可以將結(jié)構(gòu)作為剛體進(jìn)行計(jì)算。而超大型浮式結(jié)構(gòu)物的縱向尺度往往以公里計(jì)，結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度和型深比非常大，也

4、就是說(shuō)超大型浮式結(jié)構(gòu)物的結(jié)構(gòu)是非常柔的，在這種情況下結(jié)構(gòu)的局部彈性變形與結(jié)構(gòu)的剛體位移不再是小量，甚至有可能超過(guò)了剛體位移，于是在進(jìn)行水動(dòng)力計(jì)算時(shí)，就必須考慮結(jié)構(gòu)彈性變形對(duì)結(jié)構(gòu)周圍流場(chǎng)的影響，因此基于剛體運(yùn)動(dòng)的傳統(tǒng)水動(dòng)力理論就不能適用于超大型浮式結(jié)構(gòu)物的外載荷和運(yùn)動(dòng)的計(jì)算，而必須應(yīng)用考慮了結(jié)構(gòu)彈性變形對(duì)流場(chǎng)影響的水彈性理論來(lái)計(jì)算超大型浮式結(jié)構(gòu)物在波浪中的運(yùn)動(dòng)和受力。味、_J本文應(yīng)用三維水彈性理論對(duì)一個(gè)長(zhǎng)1000米、寬60米、高8米HYD

5、ROELASTICBEHAVIOFBOXTYPEDVERYLARGEFLOATINGSTRUCTUREINWAVESABSTRACTTheoceanshaverichnaturalresourcesandhugespace.Theeficientutilizationandexploitationoftheoceanswillsurelyprovidelimitlesspotentialforthedevelopmentofmankin

6、d.Andtheglobalpopulationiscurrentlygettinglargerandlargerprettyfastandactivitiesofhumankindaresimultaneouslygettingwiderandwider.Underthesecircumstancesexpectationofoceanspaceutilizationhasbeenkeeninmanycountriesandthist

7、endencyisassumedtobestrongerinfuture.Theaimofoceanspaceutilizationisforhabitatandbusinessspacemarinerecreationandsportsareaindustrialusetransportationandcommunicationterminalstoragespacewasterdisposalspaceandsoon.Theback

8、groundmentionedabovehasinducedstronginterestsinoceanspaceutilizationbyusingverylargefloatingstructures(VLFS).TheboxtypedverylargefloatingstructureisonekindoftheVLFSwhichismuchlargerinsizecomparingwithexistingfloatingstru