沉箱浮游稳定性计算方法_第1页
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文档简介

1、2.5.3 沉箱的特殊计算,验算内容: 沉箱的吃水、干舷高度、浮游稳定性,沉箱的浮游稳定性验算,基本概念: 重心 C :重力作用线通过的中心 浮心W:浮力作用线通过的中心,随物体水下部分形状而变化,定倾中心M :浮心运行轨迹的圆心 定倾半径 :定倾中心M至浮心W的距离,定倾高度m :定倾中心M到重心C的距离 a:重心C到浮心W的距离,1、物体浮游稳定原理-三个状态: m=-a0：重心在定倾中心下方,重力和浮力产生稳定力偶,促使沉箱扶正,稳定平衡 m=-a=0：重心与定倾中心重合,随遇平衡(临界状态) m=-a0：重心在定倾中心上方,重力和浮力产生倾覆力偶,促使沉箱继续倾斜,不稳定,2、定倾高度

2、m的限值:保证浮游稳定 规范规定: 近程浮运：m0.2m 远程浮运： 以块石和砂等固定物压载时：m0.4m 以液体压载时：m0.5m,近程浮运：同一港区内或运程在30n mile以内 远程浮运：整个浮运时间内有夜间航行或运程30n mile,nmile（海里，1海里=1852米）,3、定倾半径(矩形对称) I-矩形沉箱在水面处的断面对纵向中心轴的惯性矩(m4) L-沉箱长度(m) B0-沉箱在水面处的宽度(m) i-各箱格内压仓水面对该水面纵向中心轴的惯性矩之和(m4) l1-横隔墙净距(m)；l2-纵隔墙净距(m) V-沉箱排水量(m3) 不带趾:V=B0LT 双侧对称趾:V=B0LT+v

3、v为两侧悬臂部分总排水量 注意: 当用液体压舱时,应对上式作修改(扣除自由液面的影响) 当以砂或块石压舱时,不必扣除,4、重心C到浮心W的距离a的计算 第一步：按重力矩法求Yc(含沉箱构件、压仓水等) 第二步：按体积矩法求Yw(含沉箱构件、压仓水等) 第三步：a=Yc-Yw,V为沉箱总体积 v为前后趾突出部位的总体积,浮心W,重心C,7,5、注意点： 定倾高度要求精确到厘米,因此钢筋砼和水的重度应根据实测资料确定;如无实测资料,建议取钢筋砼重度标准值24.5kN/m3(计算沉箱吃水时取25kN/m3),水的重度标准值取10kN/m3(淡水)或10.25kN/m3(海水) 沉箱浮游稳定性不满足时

4、的处理方法: 压仓水:方便,但有自由液面存在,压仓效果不佳 固体压仓:砂、石、砼,压仓效果好,但施工不便,沉箱吃水和干舷高度的验算,1、干舷高度验算 为了保证沉箱在溜放、漂浮、拖运时不没顶,沉箱应有足够的干舷高度,2、沉箱吃水 为保证沉箱顺利下水,浮起,浮运,吃水T必须满足: 当沉箱采用滑道或台车溜放下水时,T必须小于轨道或台车顶以上的水深,且有一定富裕水深:HT+富裕水深(溜放下水富裕水深0.3m) 浮运时,T必须小于航道水深(富裕水深0.3m0.5m) 沉放时,T必须小于基床顶面水深(富裕水深0.3m0.5m) 在船坞内制造时,T必须小于船坞水深(富裕水深0.5m) 注意:当沉箱吃水和干舷高度不满足要求时,可以不采用(或不全用)

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