45000t集装箱滚装船结构设计

NAVALARCHITECTUREANDOCEANENGINEERING船舶与海洋工程2017年第33卷第1期（总第113期）DOI：10.14056/j.cnki.naoe.2017.01.00145000t集装箱滚装船结构设计欧阳杰，沈朝晖（沪东中华造船（集团）有限公司，上海200129）摘要：45000t集装箱滚装船的设计理念与常规集装箱滚装船完全不同，其将船体中部设置为滚装区域、将艏艉设置为集装箱区域，并对主甲板以下的集装箱货舱采用大开口、无舱盖设计。这种创新的设计方法可有效减少船舶航行中的压载水量，最大化载货量，提高船舶的经济性。45000t集装箱滚装船作为一种全新的船型，其船体结构相当复杂，重点介绍其结构特点和设计难点及在设计过程中需要考虑的强度计算问题，并对关键部位的设计进行说明。该船结构的设计方法可供同类船舶设计参考。关键词：集装箱滚装船；总纵强度程度；刚性设计；滚装设备；过渡结构；疲劳强度分析中图分类号：U674.13+8文献标志码：B文章编号：2095-4069(2017)01-0001-04StructuralDesignof45000tCon-RoShipOUYANGJie，SHENZhao-hui（Hudong-zhonghuaShipbuilding(Group)Co.,Ltd.,Shanghai200129,China）Abstract:The45000tCon-Roshipisabrandnewshiptypewithverycomplicatedhullstructures.ItadoptscompletelydifferentdesignconceptfromconventionalCon-Roships,inwhichthemiddlehullareaisarrangedforro-rocargoandtheforeandaftareasforcontainer.Italsoadoptsthelargeopeningandhatchlessdesignforthecontainercompartmentbelowthemaindeck.Theinnovativedesigncaneffectivelyreducetheamountofballastwaterinoperation,maximizetheloadingcapacityandimprovetheeconomicefficiencyoftheship.Thispapermainlyintroducesthestructuralcharacteristics,designdifficultiesandthestrengthcalculationproblemsinthedesign,andelaboratesthedesignofcriticalpositions.Thesolutionsforthestructuraldesignproblemsandthedesignmethodsoftheshipcouldbeareferenceforthedesignofsimilarships.Keywords:Con-Rovessel;globallongitudinalstrength;rigiddesign;ro-roequipment;transitionstructure;fatiguestrengthanalysis0引言沪东中华造船（集团）有限公司设计建造的45000t集装箱滚装船是目前世界上最大、最先进的集装箱滚装船，同时具备集装箱船和滚装船的特点，体现了2种船型设计技术的进一步发展。为提高集装箱装卸效率，该船的集装箱货舱采用大开口、无舱盖、无绑扎和超高连续导轨架设计。目前绝大多数集装箱滚装船都将主甲板以下货舱布置为滚装货舱，集装箱堆放于主甲板以上；而该船为载货量最大化，将滚装货舱主要布置在船体中部，并使滚装区域通道穿过机舱区域，将集装箱区域分成2部分，分别布置在艏部和艉部。这种独特的布置可有效减少船舶在满载/重载航行下的压载水量，提高船舶的经济性。该船实船图见图1。收稿日期：2016-03-30基金项目：工信部高技术船舶科研项目（工信部联装[2012]534号）作者简介：欧阳杰，男，高级工程师，1982年生。2004年毕业于哈尔滨工程大学，现从事船体结构设计工作。设计与研究2船舶与海洋工程2017年第1期图145000t集装箱滚装船实船图1船型特点根据装载手册确定包络线（弯矩、剪力及扭矩曲线）是结构详细设计的前提。考虑到特殊的货物装载布置，船舶在正常航行过程中会处于中拱状态，且中拱弯矩较大，因此采用纵骨结构形式。由于该船前部集装箱货舱采用大开口、无舱盖设计，因此必须满足国际海事组织海上安全委员会（MSC）的相关要求，即