前 期计 算分 别在 Ｆ ３ Ｒ ６ Ｒ ９左 右 舷对 称布 置 了共 Ｒ１ 、Ｆ ２ 、Ｆ ３
６组 吊耳 。吊耳 下方 延伸 整条 钢板 焊 接在 上层 建 筑 的围壁 内 ，
以实现载荷在结构 内的连续传递 。分别在主 吊点设置多点约
束 （ Ｃ）实现 ６组 吊耳 处起 吊力 的施 加 ，见 图 ２ ＭＰ 。载荷 的 总 和大 小为 整个 上 层建 筑 的 自重 对 Ａ 甲板 板 下 围壁下 端进 行 ６个 自由度 约束 。
材料 许 用应 力 ，为 确 保局 部 强度 ，吊装 时 必须 要进 行 加强 。 可采 用 增加 板厚 的 方法 达到 加强 目的 。
（ ）变 形分 析 ２ 上 层建 筑可 看 做 带有 扶 强材 的薄 壁 结构 组 合而 成 。 吊装 过程 中 由于 板 材变 形 将对 其 中预 舾装 件 如 管路 、 支架 等造 成
大 型化 的提 升及 预 舾装 率 的提 高 ，上 建 尺寸 和重 量 都 不断 增 加 ，大 型及 超大 型 上建 的 吊装 变 形和 强 度控 制成 为 研 究 的重
点Hale Waihona Puke 二 、上 层建 筑基 本情 况 及有 限 元模型
１ 上层 建 筑基本 情 况 ．
该上 层建 筑 由六 层 甲板 构 成 。自下而 上分 别为 Ａ 、 、Ｂ Ｃ、
Ｄ 甲板 ，驾驶 甲板 和 罗经 甲板 ，均 为横 骨 架型 式 。整个 上建
总体尺 寸 ：长 度 ２ ．２ （ Ｒ１ － Ｆ ３ ） １３ ｍ Ｆ ３ Ｒ ９ ，宽 度 ３ ．６ ， ７５ ｍ 总高 度 １ ．ｍ 。根 据船 舶 生产设 计 资料 利 用 Ｔ ｉｏ ７２ ｒ ｎ软 件计 ｂ 算 得 出 上 建 结 构 总 重 量 ４ ０３ ８ ．ｔ， 重 心 纵 向 坐 标
Ｘ ＝ＦＲ２９＋２２６。
图 １ 上层 建筑 有 限元模 型
２ 有 限元 模 型
选 择 Ｆ ３处 Ａ 甲板 板面 作 为模 型原 点 ，ｘ ｚ 正 向分 Ｒ１ ｙ轴
别 指 向船首 、左 舷 及上 方 。 型 均采 用 四节 点 四边形 板单 元 。 模
将 横梁 、扶 强材 等小 骨 材 的截 面面 积折 算 成 等效 厚度 加 到相
摘
要 ：文 中介 绍 了某 １ 万 吨级 大型 散 货船 上层 建筑 整体 吊装 的有 限元强 度分 析 。根 据 既定 吊点 方案 ，在 上建 吊 ０
离地 面 Ｈ仅 考 虑 白重作 用 下 的结构 应 力及 变形 情 况 ， 由分 析结 果 找到 受力 薄弱 环 节 ，并对 薄弱 环 节提 出了 吊装 临时 寸 加 强方 案及 其效 果 分析 。本文 研究 结果 对 实 际船 舶上 层建 筑整 体 吊装 时 的 吊装 方 案设 计及 吊装 强 度分 析具 有较 强 的 指导 和借 鉴 意义 。 关键 词 ：上 层建 筑 ；吊装 ；强度 及变 形分 析 ；有 限元
三 、分 析结 果 及加 强
１ 结 果 输 出
图 ２ Ｍ Ｃ模 型 Ｐ
考虑 起 吊过 程 中上 层建 筑 缓慢 吊离地 面 。此 时 忽 略起 吊 加速 度 ，可 认为 吊索受 到 的总 载荷 等于 上建 重力 。输 出上 层
建 筑 结构 变形 云 图、 应力 云 图 。
收 稿 日期 ：２Ｏ１１ ０４— — ０８ 作 者简 介 ：张 晓君 （９ ２ ） １ ７ 一 ，女 ，浙 江 海洋 学 院船舶 与 建筑 工程 学 院 ，副教 授 ，研究 方 向为船 舶 设计 及建 造技 术 。
王 晶辉 （９ ８ ） １ ８ 一 ，男 ，浙 江 海洋 学 院船舶 与 建筑 工程 学 院 。
基 金项 目 浙江 海洋 学 院计 划项 目 “ 超大 型船 舶 上层 建筑 整体 吊装 关 键技 术攻 关” 。
第 ６期
张 晓君等 ： 自重 作用 下船 舶 上建 吊装 强度 分析 及 加强
应 板 上 ，以简 化建 模 同时保 证 强度 等效 。
设 置有 限元模 型 的材料 参 数 ，弹性 模量 Ｅ ２０ ｌ Ｐ ， ＝ ．ｅ ａ １
泊 松 比ｖ ０ ３ ＝ ．。
３ 边 界条 件及 栽荷
考 虑 单个 吊机 吊装 工况 。由上 建尺 寸决 定 主钩 和 副钩 必
须 同时使 用 ，即主 吊点 ２个 。 为 保证 起 吊中上 层建 筑 整体 受 力平 衡 ，减 小变 形 ，根 据
第 １ 卷 第 ６期 １
２１ ０ １年
中 国
水
运
Ｖ Ｉ１ ｏ ． １
Ｊ ｅ ｕｎ
Ｎｏ ６ ． ２ １ ０１
６月
自重作用下船舶上建 吊装强度分析及加强
张 晓 君 ，王 晶辉
（ 淅江 海 洋－ 院 船舶 与建 筑工 程 学院 ，浙 江 舟 山 ３ ０４） ９ １ ０ ６
图 ３ 吊装 时上 层建 筑 结构 变形 云 图 （
ｎ２０ ２ ０’ ｝ Ｄ ２１ １ 枞 Ⅶｎ ¨ … ’
很大 影 响 ，使 预舾 装 构件 变 形甚 至 断裂 。一 般 而 言 ，线性 位
移量 超 过 １ ｃ 时 ，对预 舾装 的影 响就很 难得 到 校正 。因此 ０ｍ
中图分 类号 ：Ｕ ７ ． ６ １４
前 言
文 献标 识码 ：Ａ
文 章编 号 ：１０ —９ ３ （０ １ ６０ １－ ２ ０ ６７ ７ ２ １ ）０ —２ ８０
一
、
上 层建 筑整 体 吊装 能 够有 效 提高 生 产效 率 、缩 短造 船 周 期 ，受 到船 厂 的普 遍重 视 。随着 船厂 设 施现 代化 、船 舶产 品
发现 ：
２ １ ９
① 结构 的高应 力 主要 出现在 门窗开 孔 角隅 附 近、 纵横 强 构件 间断处 和悬 臂构 件 的根 部 ， 别 是 吊码焊 接 的局 部位 置 。 特 甲板 应 力最 大处 在 Ｆ ３ Ｐ ／４的 吊码 附 近局 部 区域 。 Ｒ１ ，Ｌ ４ 一 ② Ｆ ３ Ｐ ／４吊码 附近 局部 区域 的最 大 应力 超过 了 Ｒｌ ，Ｌ ４ 一