穩(wěn)性計算參考書.

1、會簽舊底圖登記號標記處數 更改文件號簽字日期設繪描繪圖樣標記重量(kg)比例底圖登記號校對審核描校R1共      頁第      頁標檢審定日期A4第頁目錄1. 主要參數 .32. 定義 .33. 計算依據 .34. 主要使用說明 .35. 重量重心估算 .56. 風傾力矩計算.67. 進水點以及進水角 .88. 基本載況穩(wěn)性

2、總結表 .89. 靜水力表.910. 復原力矩計算 .911. 作業(yè)工況的等排水量橫傾浮態(tài)圖 .1012. 穩(wěn)性校核.1813. 橫搖周期和橫搖角 .20A4第頁1.主要參數設計最大吃水 . 10.3 m最大排水量 .198  t整體抗風能力 .14 級六邊形邊長.9 m2.定義1、單位定義長度單位：米m重量單位：噸t角度單位：度deg2、坐標軸定義X軸：向右為正；Y軸：向首為正；Z軸：向上為正；縱傾：向Y方向的傾斜；橫傾：向X方向的傾斜； 本計算書中的坐

3、標定義見上圖。以最底層垂蕩板底面為基平面，以圖中的Y軸為KL線。3.計算依據：本平臺為深遠海網箱養(yǎng)殖平臺。本平臺由潛入水中的浮筒、立柱下部、兩層垂蕩板以及撐桿提供浮力，立柱上部露出水面，為半潛狀態(tài)。本計算書參照中國船級社海上移動平臺入級規(guī)范（2016）中對柱穩(wěn)式平臺的相關要求對本平臺的穩(wěn)性進行校核。本計算書中的坐標系定義見上圖。本平臺結構對稱，結構剖面關于X軸的慣性矩與Y軸相同，受風面積相等。因此，Y軸方向的穩(wěn)性較好?；谝陨辖Y論，本計算書對X軸方向的穩(wěn)性進行校核。4.主要使用說明1) 本計算書對本平臺的作業(yè)工況（吃水10m）的穩(wěn)性進行校核，實際運營時出現吃水超出此作業(yè)工況，則應重新

4、核算穩(wěn)性，確保運營中的安全。A4序號項目重量（t）高度（m）垂向矩（t*m）1光發(fā)電設備1.5013.1519.732儲能設備1.5013.1519.733投餌裝備1.5013.1519.734吊機1.0013.1513.155監(jiān)控設備1.5013.1519.736通訊設備1.5013.1519.737舾裝1.5512.5019.388軌道2.0012.6025.209壓載263.000.67176.2110結構重量204.206.321290.5411合計479.253.391623.10序號項目重量（t）高度（m）垂向矩（t*m）1浮筒75.511.45109.382立柱81.417.50

5、610.543甲板35.4311.96423.684甲板室10.0313.58136.155登乘平臺1.825.409.836合計204.206.321289.57序號項目重量（t）高度（m）垂向矩（t*m）1平臺重量479.253.391623.102人員0.9513.1512.493備品0.0613.150.794飼料2.0013.1526.305合計482.263.451662.69序號項目重量（t）高度（m）垂向矩（t*m）1平臺重量479.253.391623.102人員0.9513.1512.493備品0.6013.157.894飼料20.0013.15263.005合計500.8

6、03.811906.49第頁5.重量重心估算5.1  結構重量5.2  平臺重量5.3 作業(yè)工況(滿載)重量5.4 作業(yè)工況(空載)重量A4構件橫傾角立柱主甲板下表面甲板室主甲板端部板桅桿欄桿梯架太陽能電池板登乘平臺0°180.000.0020.7011.502.003.084.607.206.0010°177.2762.1020.3911.331.973.034.537.095.9120°169.14122.3119.4510.811.882.894.326.775.6430°155.8817

7、8.8017.939.961.732.673.986.245.2040°137.89229.8615.868.811.532.363.525.524.6050°115.70273.9413.317.391.291.982.964.633.8660°90.00309.6910.355.751.001.542.303.603.0070°61.56336.037.083.930.681.051.572.462.05立柱主甲板下表面甲板室桅桿太陽能電池板欄桿、梯架主甲板端部板登乘平臺0.41.00.40.41.01.31.31.3第頁6.風傾力矩計算6.1

8、60;風力根據海上移動平臺入級規(guī)范（以下簡稱規(guī)范）第2篇第2.2.2.1節(jié)，作用于構件上的風力按下式計算：F=Ch CS SPKN式中：P風壓，kPa;S平臺在正浮或傾斜狀態(tài)時，受風構件的正投影面積，m2 hCh 受風構件的高度系數，其值可根據構件高度由表2.2.2.1（a）選取，本平臺構件在海平面以上高度小于15.3m，C 取1；CS 受風構件的形狀系數，其值可根據構件形狀由表2.2.2.1（b）選取，查該表后得本平臺各構件的形狀系數取值如下：6.2 計算風壓根據第2篇規(guī)范第2.2.1.2節(jié)，風壓按下式計算：P=0.613

9、×10VkPa2-3V設計風速，本平臺穩(wěn)性校核的設計風速為51.5m/s;帶入風速值得：P=1.63 kPa6.3 受風構件的正投影面積對任意一個橫傾角，垂向受風構件的正投影面積為其側投影面積乘以該傾角的余弦值，甲板下表面的受風正投影面積為甲板面積乘以該傾角的正弦值。任意橫傾角時受風構件的正投影面積SA4構件參數立柱主甲板下表面甲板室主甲板端部板桅桿欄桿梯架太陽能電池板登乘平臺Ch1.001.001.001.001.001.001.001.001.00CS0.401.000.401.001.301.301.301.001.002S   

10、;  (m )177.2762.1020.3911.331.973.034.537.095.91P     (kPa)1.631.631.631.631.631.631.631.632.63F=Ch CS SP(KN)115.29100.9713.2618.414.166.419.5811.5315.52h        (m)3.897.829.057.6311.978.223.7410.641.18Mq 

11、;=FZ(kN*m)448.49789.51120.00140.5549.8252.7235.84122.6318.34Mq 合計1777.89構件參數立柱主甲板下表面甲板室主甲板端部板桅桿欄桿梯架太陽能電池板登乘平臺Ch1.001.001.001.001.001.001.001.001.00CS0.401.000.401.001.301.301.301.001.002S     (m )180.000.0020.7011.502.003.084.607.206.00P    

12、0;(kPa)1.631.631.631.631.631.631.631.631.63F=Ch CS SP(KN)117.070.0013.4618.704.236.519.7211.719.76h        (m)3.957.949.197.7512.158.353.8010.801.20Mq =FZ(kN*m)462.430.00123.73144.9251.3754.3636.95126.4411.71Mq 合計1011.90構件橫傾角立柱主甲板下表面甲板室主甲板端

13、部板桅桿欄桿梯架太陽能電池板登乘平臺0°3.957.949.197.7512.158.353.8010.801.2010°3.897.829.057.6311.978.223.7410.641.1820°3.717.468.647.2811.427.853.5710.151.1330°3.426.887.966.7110.527.233.299.351.0440°3.036.087.045.949.316.402.918.270.9250°2.545.105.914.987.815.372.446.940.7760°1.98

14、3.974.603.886.084.181.905.400.6070°1.352.723.142.654.162.861.303.690.41第頁6.4 受風構件的受風面積形心對任意一個橫傾角，受風構件的正投影面積形心距水面高度為正浮時的面積形心高度乘以該傾角的余弦值。任意橫傾角時受風構件的正投影面積形心距水面(水面距基線KL為4.06m)高度h6.5 風傾力矩計算根據規(guī)范第3篇第2.2.1.4節(jié)，風傾力矩M 按下式計算：Mq =FZkN*m式中：F計算風力，kN;Z計算風力作用力臂,對每個構件該力臂值為4.4節(jié)中計算的高度h 6.5

15、.1 橫傾0°時的風傾力矩計算6.5.2 橫傾10°時的風傾力矩計算A4構件參數立柱主甲板下表面甲板室主甲板端部板桅桿欄桿梯架太陽能電池板登乘平臺Ch1.001.001.001.001.001.001.001.001.00CS0.401.000.401.001.301.301.301.001.002S     (m )137.89229.8615.868.811.532.363.525.524.60P     (kPa)1.631.631.631

16、.631.631.631.631.632.63F=Ch CS SP(KN)89.68373.7510.3114.323.244.997.458.9712.07h        (m)3.036.087.045.949.316.402.918.270.92Mq =FZ(kN*m)271.372273.3272.6185.0430.1431.9021.6874.2011.10Mq 合計2871.35構件參數立柱主甲板下表面甲板室主甲板端部板桅桿欄桿梯架太陽能電池板登乘平臺Ch1.

17、001.001.001.001.001.001.001.001.00CS0.401.000.401.001.301.301.301.001.002S     (m )155.88178.8017.939.961.732.673.986.245.20P     (kPa)1.631.631.631.631.631.631.631.632.63F=Ch CS SP(KN)101.39290.7311.6616.193.665.648.4210.1413.65h 

18、;       (m)3.426.887.966.7110.527.233.299.351.04Mq =FZ(kN*m)346.831999.1292.80108.6938.5240.7727.7194.8314.18Mq 合計2763.45構件參數立柱主甲板下表面甲板室主甲板端部板桅桿欄桿梯架太陽能電池板登乘平臺Ch1.001.001.001.001.001.001.001.001.00CS0.401.000.401.001.301.301.301.001.002S   &

19、#160; (m )169.14122.3119.4510.811.882.894.326.775.64P     (kPa)1.631.631.631.631.631.631.631.632.63F=Ch CS SP(KN)110.01198.8712.6517.573.976.129.1411.0014.81h        (m)3.717.468.647.2811.427.853.5710.151.13Mq 

20、=FZ(kN*m)408.341483.80109.25127.9745.3648.0032.63111.6516.70Mq 合計2383.69構件參數立柱主甲板下表面甲板室主甲板端部板桅桿欄桿梯架太陽能電池板登乘平臺Ch1.001.001.001.001.001.001.001.001.00CS0.401.000.401.001.301.301.301.001.002S     (m )115.70273.9413.317.391.291.982.964.633.86P    

21、60;(kPa)1.631.631.631.631.631.631.631.632.63F=Ch CS SP(KN)75.25445.428.6512.022.724.186.257.5310.13h        (m)2.545.105.914.987.815.372.446.940.77Mq =FZ(kN*m)191.072273.3251.1259.8821.2222.4615.2752.247.81Mq 合計2694.39第頁6.5.3 橫傾20°

22、;時的風傾力矩計算6.5.4 橫傾30°時的風傾力矩計算6.5.5 橫傾40°時的風傾力矩計算6.5.6 橫傾50°時的風傾力矩計算A4項目單位規(guī)范要求值作業(yè)工況(滿載)作業(yè)工況(空載)1排水量t500.8482.262重心離基線高度 KGm3.813.453平均吃水 dm4.504.064經自由液面修正后的初穩(wěn)性高度 GMm0.151.5682.0165復原力矩曲線下的面積超出風傾力矩曲線下的面積m30%307%306%構件參數立柱主甲板下表面甲板室主甲板端部板桅桿欄桿梯架太陽能電池板登乘平臺Ch1.0

23、01.001.001.001.001.001.001.001.00CS0.401.000.401.001.301.301.301.001.002S     (m )90.00309.6910.355.751.001.542.303.603.00P     (kPa)1.631.631.631.631.631.631.631.632.63F=Ch CS SP(KN)58.54503.566.739.352.113.264.865.857.88h  

24、      (m)1.983.974.603.886.084.181.905.400.60Mq =FZ(kN*m)115.611999.1230.9336.2312.8413.599.2431.614.73Mq 合計2253.90構件參數立柱主甲板下表面甲板室主甲板端部板桅桿欄桿梯架太陽能電池板登乘平臺Ch1.001.001.001.001.001.001.001.001.00CS0.401.000.401.001.301.301.301.001.302S     

25、(m )61.56336.037.083.930.681.051.572.462.05P     (kPa)1.631.631.631.631.631.631.631.632.63F=Ch CS SP(KN)40.04546.394.606.401.452.233.334.007.01h        (m)1.352.723.142.654.162.861.303.690.41Mq =FZ(kN*m)54.091483.80

26、14.4716.956.016.364.3214.792.88Mq 合計1603.68第頁6.5.7 橫傾60°時的風傾力矩計算6.5.8 橫傾70°時的風傾力矩計算7.進水點以及進水角本平臺沒有完整穩(wěn)性校核中會導致計入浮力的艙室進水的進水點。本計算書中校核的橫傾角范圍為0°至70°。8. 基本載況穩(wěn)性總結表：A4橫傾角（°）010203040506070浮力作用線至參考點距離KN（m）0.0000.9442.3213.9025.0155.2985.3125.043復原力臂 （m）PN=KN-K

27、G*SIN()0.0000.2821.0181.9972.5662.3792.0121.463復原力矩 （kN*m）Mf=9.81*PN0.01387.45000.89811.012606.311689.59886.87186.4吃水（m）4.0004.1004.2004.3004.4004.500排水量（t）479.900484.100488.300492.500496.600500.800濕表面積（m2）496.209501.160506.111511.062516.012520.963水線面面積（m2）41.19941.13041.06140.99240.92340.855浮心

28、距基線高度（m）1.6861.7061.7271.7481.7701.792橫穩(wěn)心距基線高度KMt（m）5.4785.4565.4345.4145.3965.378橫傾角（°）010203040506070浮力作用線至參考點距離KN（m）0.0001.0322.5024.0975.2125.4385.4665.125復原力臂 （m）PN=KN-KG*SIN()0.0000.4331.3222.3722.9942.7952.4781.883復原力矩 （kN*m）Mf=9.81*PN0.02048.16254.511221.914166.313223.811724.3

29、8908.7吃水（m）4.6004.7004.8004.9005.000排水量（t）505.000509.100513.300517.400521.600濕表面積（m2）525.914530.865535.815540.766545.717水線面面積（m2）40.78640.71940.65340.58740.521浮心距基線高度（m）1.8151.8381.8621.8861.910橫穩(wěn)心距基線高度KMt（m）5.3625.3475.3335.3205.309第頁9.靜水力表縱傾0°，橫傾0°縱傾0°，橫傾0°10.復原力矩計算10.1 作業(yè)

30、工況(滿載)復原力矩計算排水量：500.8t吃水 D：4.5m重心高 KG ：3.81m10.2 作業(yè)工況(空載)復原力矩計算排水量：482.26t吃水 D：4.06m重心高 KG ：3.45mA4KGKBKG第頁11.作業(yè)工況的等排水量橫傾浮態(tài)圖11.1 作業(yè)工況(滿載)作業(yè)工況(滿載)排水量：500.8t重心高 KG ：2.99m11.1.1 橫傾0°Waterline重心CG浮心CBK11.1.2 橫傾10°NWaterline重心CGK浮心CBPN

31、KNN 浮力作用線A4KGKG第頁11.1.3 橫傾20°NWaterline重心CGPNKN浮心CBKN 浮力作用線11.1.4 橫傾30°NWaterline重心CGPN浮心CBKKNN 浮力作用線A4KG第頁11.1.5 橫傾40°NWaterline重心CGKPNKNN 浮力作用線11.1.6 橫傾50°NWaterlineKG重心CGKPN浮心CBKNN 浮力作用線A4第頁11.1.7 橫傾60°NWaterlineKG重心CGPNKK

32、N浮心CBN 浮力作用線11.1.8 橫傾70°NWaterlineKG重心CGKPNKN浮心CBN 浮力作用線A4KGKBKG第頁11.2 作業(yè)工況(空載)作業(yè)工況(空載)排水量：495.76t重心高 KG ：2.89m11.2.1 橫傾0°Waterline重心CG浮心CBK11.2.2 橫傾10°NWaterline重心CGKPN浮心CBKNN 浮力作用線A4KGKG第頁11.2.3 橫傾20°NWaterline重心CGKPNKNN 浮力

33、作用線11.2.4 橫傾30°NWaterline重心CGPN浮心CBKKNN 浮力作用線A4KG第頁11.2.5 橫傾40°NWaterline重心CGPNKKN浮心CBN 浮力作用線11.2.6 橫傾50°NWaterline重心CGKGPNK浮心CBKNN 浮力作用線A4第頁11.2.7 橫傾60°NWaterlineKG重心CGPNKKN浮心CBN 浮力作用線11.2.8 橫傾70°NWaterlineKG重心CGKPNKN浮心CBN 浮

34、力作用線A4第頁12.穩(wěn)性校核12.1 作業(yè)工況(滿載)kN*m15000復原力矩12000900060003000010°20°30°40°風傾力矩50°     60°     70°根據規(guī)范第3篇第2.3.1.1節(jié),對柱穩(wěn)式平臺，典型完整狀態(tài)靜水力圖2.2.1.1中至第2交點或進水角處的復原力矩曲線下的面積中的較小者，至少應比至同一限定角處風傾力矩曲線下面積大30%。本平臺沒有完整穩(wěn)性校核中會導致計入浮力的艙室進水的進水點。因本平臺填充了較多壓載，復原力臂較大，復原力矩與風傾力矩交點對應的橫傾角較大。因此本計算書中上述限定角取70°，該取值比實際偏于安全。復原力矩曲線下的面積為9476.4 kN*m*rad風傾力矩曲線下的面積為2820.3 kN*m*rad復原力矩曲線下的面積比風傾力矩曲線下的面