浮式防波堤工作水域安装工艺研究

发布时间：2017-08-09 02:11

  本文关键词：浮式防波堤工作水域安装工艺研究

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【摘要】：浮式防波堤作为一种建造简单、造价低廉、安装方便、海水交换功能强的防浪装置,在越来越多海域,越来越多的海洋工程实践中被运用。本文就一种形式的浮式防波堤在工作海域的安装工作进行了探索研究。研究内容包括:防波堤的翻身、定位、抛锚和橡胶环的安装方案。浮式防波堤在运输过程中采用了拖航的运输方式,为了减小拖航阻力,将防波堤倒置进行拖运,因此防波堤在到达工作海域后需要进行翻身。出于安装过程中的安全和控制安装成本的考虑,在防波堤的翻身中,尽量不使用浮吊或其他的大型吊装设备。所选用的翻身方案采用了在单边浮筒中注水使防波堤失稳,再将浮筒中的水抽去,同时辅以缆绳拖拽的方法来实现防波堤的翻身。因此防波堤在工作水域的安装工艺包括:(1)拖航至指定位置翻身;(2)防波堤定位;(3)防波堤抛锚;(4)挂扣锚链;(5)安装橡胶环。其中防波堤翻身和抛锚定位是安装工艺中的重点环节,对安装的成败起到至关重要的影响。为保障安装安全,验证翻身方案的可行性,主要通过计算仿真与模型试验相结合的方法对翻身工艺方案进行研究和优化。首先利用Maxsurf软件建模,导入Hydromax软件进行计算,通过改变加载水的量模拟出防波堤的浮态,最终验证了翻身方案的可行性,在软件模拟的基础上,设计并制作模型,设计试验方案,完成模型试验。基于试验结果,对实际工程应用提出指导性建议。此外对于翻身过程中由于外力变化及操作等诸多因素所导致的防浪网破坏风险提升,采用有限元分析计算软件对防浪网的强度进行校核分析。针对防波堤的抛锚定位,设计了该防波堤的锚泊系统,阐述了抛锚定位过程和工艺保障措施。最后,设计了橡胶环的安装方案,对防波堤单体模块间的连接工艺进行了论述。
【关键词】：浮式防波堤 翻身方案 数值模拟 模型试验 有限元分析 安装工艺
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U656.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 研究现状12-14
• 1.3 研究内容及研究方法14-19
• 1.3.1 研究内容14-15
• 1.3.2 研究方法及工具介绍15-19
• 第2章 防波堤安装工艺流程19-23
• 2.1 防波堤的形式介绍19-20
• 2.2 安装工艺流程20-22
• 2.3 本章小结22-23
• 第3章 防波堤模型制作23-35
• 3.1 设计方案23-29
• 3.1.1 缩尺比的确定23
• 3.1.2 配重方案的确定23-25
• 3.1.3 内外筒的定位方案25-26
• 3.1.4 双浮筒连接结构的方案26
• 3.1.5 内筒方案26-27
• 3.1.6 浮筒的开孔方案27-28
• 3.1.7 防浪网部分方案28
• 3.1.8 注水和抽水方案的确定28-29
• 3.2 制作过程29-34
• 3.2.1 材料准备30-31
• 3.2.2 管材切割31
• 3.2.3 管材开孔31-32
• 3.2.4 内外筒套筒32
• 3.2.5 配重黄砂的填充以及两浮筒的连接32-33
• 3.2.6 后期处理33-34
• 3.3 本章小结34-35
• 第4章 翻身过程的数值模拟和模型试验35-55
• 4.1 建模35-36
• 4.2 数值模拟计算36-42
• 4.3 模拟计算结果分析42-43
• 4.4 试验方案43-44
• 4.4.1 总体方案43-44
• 4.4.2 进出水方案44
• 4.5 试验过程与结果44-46
• 4.6 试验结果分析与建议46-49
• 4.6.1 外力协助方案46-47
• 4.6.2 翻身过程中的定位47-48
• 4.6.3 进出水孔的优化48-49
• 4.7 防浪网强度校核49-54
• 4.7.1 协助外力的计算49-51
• 4.7.2 有限元计算结果与分析51-53
• 4.7.3 强度校核结论53-54
• 4.8 本章小结54-55
• 第5章 防波堤的定位抛锚55-65
• 5.1 锚泊形式和抛锚前的准备工作55-56
• 5.2 防波堤的定位56-57
• 5.3 抛锚方案57-63
• 5.3.1 方案选择及优化57-59
• 5.3.2 各锚链的安装及顺序59-61
• 5.3.3 橡胶环的安装61-63
• 5.4 本章小结63-65
• 第6章 总结与展望65-67
• 6.1 总结65-66
• 6.2 展望66-67
• 参考文献67-71
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及学术成果71-73
• 致谢73-74
• 详细摘要74-78

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本文编号：643051