DB21T 3564-2022 海上浮式漁業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范

CCSB56DB21Specificationforstructuraldesignoftheoffshorefloatingfishery遼寧省市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布本文件起草單位：大連理工大學(xué)、大連天正實(shí)業(yè)有限公司、大連海洋大學(xué)、大連水產(chǎn)規(guī)劃設(shè)計(jì)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(shí)施后，任何單位和個(gè)人如有問(wèn)題和意見(jiàn)建議，均可以通過(guò)來(lái)電和來(lái)函等方式進(jìn)行反饋，我們將及時(shí)答復(fù)并認(rèn)真處理，根據(jù)實(shí)際情況依法進(jìn)行2海上浮式漁業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范本文件規(guī)定了海上浮式漁業(yè)平臺(tái)的水文設(shè)計(jì)參數(shù)、荷載計(jì)算、平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、布局與錨泊設(shè)本文件適用于沿海水域浮式漁業(yè)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。下列文件中的內(nèi)容通過(guò)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(duì)應(yīng)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(jì)技SC/T4067-2017浮式金屬框架注：改寫(xiě)GB/T40749-2021,注：改寫(xiě)GB/T40749-2021,注：改寫(xiě)GB/T40749-2021,浮式漁業(yè)平臺(tái)floatingfisherypl力張緊網(wǎng)衣，保持箱體形狀，并通過(guò)錨泊系統(tǒng)固定在作業(yè)海域的，具有涉漁活動(dòng)功能4水文設(shè)計(jì)參數(shù)4.1參數(shù)選取原則4.2設(shè)計(jì)風(fēng)速應(yīng)選取目標(biāo)海區(qū)范圍內(nèi)可能出現(xiàn)的最大風(fēng)速值，計(jì)算方法應(yīng)按JTS145-44.3設(shè)計(jì)波浪應(yīng)包括設(shè)計(jì)波高及相應(yīng)的波浪周期，計(jì)算方法應(yīng)按JTS145-2015中第6章的規(guī)定4.4設(shè)計(jì)流速應(yīng)選取目標(biāo)海區(qū)范圍內(nèi)可能出現(xiàn)的最大流速值，計(jì)算方法應(yīng)按JTS145-2015中第11章的規(guī)定執(zhí)行。4.5設(shè)計(jì)潮位——設(shè)計(jì)高水位應(yīng)采用高潮累計(jì)頻率10%的潮位或歷時(shí)累積頻率1%的5荷載計(jì)算平臺(tái)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(fēng)載荷、組合形式和入射角度，對(duì)平臺(tái)結(jié)構(gòu)所受荷載進(jìn)行矢量疊W=W1+W2+W3+W4+W5……）；）；）；）；）；5.2.2浮力應(yīng)包括浮架系統(tǒng)、網(wǎng)衣系統(tǒng)等所能提供的浮力，應(yīng)按式（2）計(jì)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(fēng)載荷作用于浮架系統(tǒng)和附屬結(jié)構(gòu)物構(gòu)件上的風(fēng)載荷應(yīng)按式（3）計(jì)算，其中受風(fēng)構(gòu)件的形狀系數(shù)宜按表1FF=0.613CSAFu…………（3）FF——作用于構(gòu)件上的風(fēng)載荷，單位為牛（NAF——受風(fēng)構(gòu)件在垂直于風(fēng)向上的投影面積，單位為平方米（m2表1受風(fēng)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(yīng)參照規(guī)范選取或由物理PwCdAwu-x'+PwV……Fw——單位長(zhǎng)度構(gòu)件上的波浪載荷，單位為牛每米（N/mFD——單位長(zhǎng)度構(gòu)件上的水阻力，單位為牛每米（N/mFI——單位長(zhǎng)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(zhǎng)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(diǎn)速度分量，依據(jù)適用的波浪理論由設(shè)計(jì)波高及相應(yīng)的波浪周期計(jì)算得u’——垂直于構(gòu)件軸線的水質(zhì)點(diǎn)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(zhǎng)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(yīng)采用繞射理論對(duì)作用在物體濕表面行積分計(jì)算。描述流場(chǎng)的速度勢(shì)函數(shù)應(yīng)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CdPwuAc………………Fc——作用于單位長(zhǎng)度構(gòu)件上的海流力，單位為牛每米（N/mAc——單位長(zhǎng)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對(duì)于有海冰的海域，還應(yīng)考慮作用在浮架系統(tǒng)上的海冰載荷，包括海冰引起荷、海浪載荷、海流載荷的變化，以及在海面風(fēng)、波浪、海流驅(qū)動(dòng)下運(yùn)動(dòng)的冰塊對(duì)結(jié)構(gòu)物的沖擊、摩8錨碇應(yīng)能提供足夠的水平抗拉力和垂向抗拔力，形式和規(guī)格應(yīng)根據(jù)目標(biāo)海區(qū)的底質(zhì)類(lèi)型和荷載平臺(tái)上附屬結(jié)構(gòu)物尺寸的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足其功能需求，——應(yīng)按最不利的荷載和荷載組合確定構(gòu)件的設(shè)計(jì)——強(qiáng)度分析宜采用集中質(zhì)量法、有限元法等——除強(qiáng)度要求外，應(yīng)考慮網(wǎng)衣變形，確保漁業(yè)平臺(tái)的養(yǎng)殖容積滿足生產(chǎn)需——強(qiáng)度分析應(yīng)包括錨繩、錨鏈、錨碇等結(jié)構(gòu)在水中的σs——構(gòu)件屈服強(qiáng)度，單位為兆帕（MPa）；對(duì)于平臺(tái)結(jié)構(gòu)中承壓、承剪構(gòu)件應(yīng)按式（7）確定其許用臨界屈曲[σcr]——構(gòu)件許用臨界屈曲應(yīng)力，單位σcr——構(gòu)件臨界屈曲強(qiáng)度，單位為兆帕（MPa）；對(duì)于框架結(jié)構(gòu)上承受交變荷載的區(qū)域，還應(yīng)校核其疲勞強(qiáng)度；海上浮式漁業(yè)平臺(tái)設(shè)計(jì)使用年限宜取為經(jīng)荷載計(jì)算和驗(yàn)證，應(yīng)對(duì)網(wǎng)衣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度校核，包括網(wǎng)線、綱繩在浸濕狀態(tài)下的強(qiáng)度分錨繩的極限承載力值應(yīng)按式（8）確定，以完整工況作為設(shè)計(jì)工況時(shí)，安全系數(shù)宜取2.47；以破σσm——錨繩斷裂強(qiáng)力，單位為兆帕（MPa）；依據(jù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核結(jié)果，對(duì)不滿足強(qiáng)度要求或強(qiáng)度冗余度過(guò)高的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行重新——對(duì)于風(fēng)浪較大的海域，宜采用單臺(tái)布局的——對(duì)于風(fēng)浪較小的海域，宜采用多臺(tái)布局的——對(duì)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單臺(tái)漁業(yè)平臺(tái)尺寸較小時(shí)宜采用四點(diǎn)錨泊的形式，尺寸較大時(shí)宜采用八點(diǎn)錨泊的形式，布兩臺(tái)漁業(yè)平臺(tái)組合布局，平臺(tái)尺寸較小時(shí)宜采用四點(diǎn)錨泊的形式，尺寸較大時(shí)宜采用十二點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)增加錨繩數(shù)量；在滿足系泊力的前提下，相鄰兩根錨繩可共用一——確定可能出現(xiàn)的最危險(xiǎn)情況下平臺(tái)間的拉力，設(shè)計(jì)連接纜繩或錨鏈；——易碰撞區(qū)域的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)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(huì)導(dǎo)致主體結(jié)——結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，包括浮架系統(tǒng)的應(yīng)力、應(yīng)變，網(wǎng)線張力，錨繩張力。該方法適用于分析漁業(yè)平臺(tái)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(wú)質(zhì)量的彈簧連接的集中質(zhì)——通過(guò)求解各集中質(zhì)量點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)微分方程，可以獲得各個(gè)質(zhì)量點(diǎn)的位移，最終獲得結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和變——集中質(zhì)量點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)微分方程根據(jù)牛頓第二定律構(gòu)建，利用龍格庫(kù)塔法求解，可通過(guò)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編該方法適用于分析漁業(yè)平臺(tái)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，建立漁業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)幾何——采用有限