第四章平臺(tái)甲板結(jié)構(gòu)及附屬設(shè)施設(shè)計(jì)

1、海洋工程鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)海洋工程鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院主講教師：馬海峰郵箱：電話四章第四章甲板結(jié)構(gòu) Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.組塊甲板層梁體結(jié)構(gòu)組塊甲板層梁體結(jié)構(gòu) Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.組塊立面結(jié)構(gòu)組塊立面結(jié)構(gòu) ROW A Neptune Offshore Engineering Development Co., Ltd.組塊立面結(jié)構(gòu)組塊立面結(jié)構(gòu)ROW 1第四章第四章 平臺(tái)甲板結(jié)構(gòu)及附屬設(shè)施設(shè)計(jì)平臺(tái)甲板結(jié)構(gòu)及附

2、屬設(shè)施設(shè)計(jì)第一節(jié)第一節(jié) 甲板結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型甲板結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型第二節(jié)甲板結(jié)構(gòu)第二節(jié)甲板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)第三節(jié)第三節(jié) 附屬設(shè)施設(shè)計(jì)附屬設(shè)施設(shè)計(jì) 平臺(tái)平臺(tái)上部結(jié)構(gòu)指上部結(jié)構(gòu)指樁頂以上，包括上部設(shè)施與樁頂以上，包括上部設(shè)施與設(shè)備的支撐結(jié)構(gòu)在內(nèi)的所有建筑結(jié)構(gòu)設(shè)備的支撐結(jié)構(gòu)在內(nèi)的所有建筑結(jié)構(gòu)，平臺(tái)上部，平臺(tái)上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，是基于結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，是基于使用荷載和風(fēng)荷載等海環(huán)境使用荷載和風(fēng)荷載等海環(huán)境荷載設(shè)計(jì)的，單個(gè)構(gòu)件的設(shè)計(jì)荷載由作用于構(gòu)件荷載設(shè)計(jì)的，單個(gè)構(gòu)件的設(shè)計(jì)荷載由作用于構(gòu)件的使用荷載與附加荷載的最不利組合確定。的使用荷載與附加荷載的最不利組合確定。第一節(jié)第一節(jié) 甲板結(jié)構(gòu)的計(jì)算甲板結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型模型 上部

3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的是選擇組成上部結(jié)構(gòu)各是選擇組成上部結(jié)構(gòu)各個(gè)構(gòu)件的截面，以滿足使用要求和安全要求個(gè)構(gòu)件的截面，以滿足使用要求和安全要求。選。選擇合理的、經(jīng)濟(jì)的截面要對(duì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力有比較清擇合理的、經(jīng)濟(jì)的截面要對(duì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力有比較清楚的了解，通過合理的受力分析，確定各桿件所楚的了解，通過合理的受力分析，確定各桿件所能承受的力。能承受的力。 上部結(jié)構(gòu)是相當(dāng)復(fù)雜的，為了進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力上部結(jié)構(gòu)是相當(dāng)復(fù)雜的，為了進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析必須對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析必須對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化簡(jiǎn)化，用簡(jiǎn)化的圖形代，用簡(jiǎn)化的圖形代替實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。用于實(shí)際內(nèi)力計(jì)算的替實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。用于實(shí)際內(nèi)力計(jì)算的圖形稱

4、為計(jì)算簡(jiǎn)圖，計(jì)算簡(jiǎn)圖選取的原則是圖形稱為計(jì)算簡(jiǎn)圖，計(jì)算簡(jiǎn)圖選取的原則是必須必須反映實(shí)際結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)和便于計(jì)算。反映實(shí)際結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)和便于計(jì)算。一、結(jié)點(diǎn)構(gòu)造、支座及桿件簡(jiǎn)化一、結(jié)點(diǎn)構(gòu)造、支座及桿件簡(jiǎn)化 結(jié)點(diǎn)構(gòu)造、支座及桿件的簡(jiǎn)化是屬于局部構(gòu)結(jié)點(diǎn)構(gòu)造、支座及桿件的簡(jiǎn)化是屬于局部構(gòu)造的簡(jiǎn)化，但其簡(jiǎn)化的正確與否直接影響到結(jié)構(gòu)造的簡(jiǎn)化，但其簡(jiǎn)化的正確與否直接影響到結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算的可靠性。因此，對(duì)上部結(jié)構(gòu)的各種結(jié)內(nèi)力計(jì)算的可靠性。因此，對(duì)上部結(jié)構(gòu)的各種結(jié)點(diǎn)形式、支座形式及受力特點(diǎn)要有足夠的認(rèn)識(shí)，點(diǎn)形式、支座形式及受力特點(diǎn)要有足夠的認(rèn)識(shí)，才能使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化符合實(shí)際情況。才能使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化符合實(shí)際情況。1、上部結(jié)構(gòu)

5、結(jié)點(diǎn)構(gòu)造與簡(jiǎn)化、上部結(jié)構(gòu)結(jié)點(diǎn)構(gòu)造與簡(jiǎn)化 上部結(jié)構(gòu)的結(jié)點(diǎn)主要是指主梁與立柱的連接接頭。根上部結(jié)構(gòu)的結(jié)點(diǎn)主要是指主梁與立柱的連接接頭。根據(jù)結(jié)點(diǎn)的構(gòu)造和傳力功用的不同將結(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)化為剛結(jié)點(diǎn)和鉸據(jù)結(jié)點(diǎn)的構(gòu)造和傳力功用的不同將結(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)化為剛結(jié)點(diǎn)和鉸結(jié)點(diǎn)。結(jié)點(diǎn)。剛形結(jié)點(diǎn)：剛形結(jié)點(diǎn)：可承受軸力、剪力還可以受彎矩?？沙惺茌S力、剪力還可以受彎矩。鉸接鉸接：不能傳遞彎矩：不能傳遞彎矩2、上部結(jié)構(gòu)支座構(gòu)造與簡(jiǎn)化、上部結(jié)構(gòu)支座構(gòu)造與簡(jiǎn)化 上部結(jié)構(gòu)的支座就是支承結(jié)構(gòu)的樁頂。上部結(jié)構(gòu)的支座就是支承結(jié)構(gòu)的樁頂。支座支座的連接構(gòu)造主要有插入式連接、螺栓連接及連接的連接構(gòu)造主要有插入式連接、螺栓連接及連接板連接板連接3 種形式種形式

6、，目前應(yīng)用比較廣泛的是，目前應(yīng)用比較廣泛的是插入式插入式連接連接。這種形式連接方便，但加工精度要求高。這種形式連接方便，但加工精度要求高。螺栓連接和連接板連接在我國早期安裝的平臺(tái)中螺栓連接和連接板連接在我國早期安裝的平臺(tái)中曾采用過，目前已很少采用。曾采用過，目前已很少采用。 插入式連接插入式連接可以傳遞彎矩可以傳遞彎矩，可以簡(jiǎn)化為剛，可以簡(jiǎn)化為剛性連接。性連接。3、上部結(jié)構(gòu)桿件的簡(jiǎn)化、上部結(jié)構(gòu)桿件的簡(jiǎn)化 桿件的截面尺寸通常比桿件的長度小的多，桿件的截面尺寸通常比桿件的長度小的多，截面上的應(yīng)力一般是根據(jù)截面的內(nèi)力來計(jì)算。因截面上的應(yīng)力一般是根據(jù)截面的內(nèi)力來計(jì)算。因此，在計(jì)算簡(jiǎn)圖中，此，在計(jì)算簡(jiǎn)圖

7、中，桿件用其軸線表示，各桿件桿件用其軸線表示，各桿件之間的連接構(gòu)造用結(jié)點(diǎn)表示，桿長用結(jié)點(diǎn)間軸線之間的連接構(gòu)造用結(jié)點(diǎn)表示，桿長用結(jié)點(diǎn)間軸線距離表示，而荷載作用點(diǎn)也轉(zhuǎn)移到軸線上距離表示，而荷載作用點(diǎn)也轉(zhuǎn)移到軸線上。二、荷載簡(jiǎn)化二、荷載簡(jiǎn)化 平臺(tái)上部設(shè)施與設(shè)備的支撐結(jié)構(gòu)通常稱為甲平臺(tái)上部設(shè)施與設(shè)備的支撐結(jié)構(gòu)通常稱為甲板結(jié)構(gòu)。它是由板結(jié)構(gòu)。它是由板、次梁和主梁板、次梁和主梁3種構(gòu)件組成的梁種構(gòu)件組成的梁板系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。板系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。作用在作用在甲板鋪板上的荷載傳給次梁甲板鋪板上的荷載傳給次梁，再由次梁傳給主梁，最后主梁傳給柱或樁頂與，再由次梁傳給主梁，最后主梁傳給柱或樁頂與基礎(chǔ)。基礎(chǔ)。1、作用于梁板結(jié)構(gòu)上的

8、荷載、作用于梁板結(jié)構(gòu)上的荷載 主要有主要有恒載和活載恒載和活載。恒載是作用于結(jié)構(gòu)上的。恒載是作用于結(jié)構(gòu)上的不變荷載，如構(gòu)件自重、固定設(shè)備的重量等。活載不變荷載，如構(gòu)件自重、固定設(shè)備的重量等?；钶d是作用在結(jié)構(gòu)上的可變荷載，如可移動(dòng)的設(shè)備重量是作用在結(jié)構(gòu)上的可變荷載，如可移動(dòng)的設(shè)備重量、散裝材料、操作荷載及風(fēng)荷載和雪荷載等。、散裝材料、操作荷載及風(fēng)荷載和雪荷載等。 設(shè)計(jì)時(shí)采用恒載與有關(guān)活載設(shè)計(jì)時(shí)采用恒載與有關(guān)活載組合而成的最不組合而成的最不利的組合荷載進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算利的組合荷載進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算。3、上部結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的、上部結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的選取選取 平臺(tái)上部結(jié)構(gòu)是一個(gè)多層多跨的復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)，完全平臺(tái)

9、上部結(jié)構(gòu)是一個(gè)多層多跨的復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)，完全按照結(jié)構(gòu)的實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行力學(xué)分析是不可能的，也是不必按照結(jié)構(gòu)的實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行力學(xué)分析是不可能的，也是不必要的。在對(duì)上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析前必須按照前面給出的要的。在對(duì)上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析前必須按照前面給出的簡(jiǎn)化原則，對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化，忽略不重要的細(xì)節(jié)，表簡(jiǎn)化原則，對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化，忽略不重要的細(xì)節(jié)，表現(xiàn)其基本特征。現(xiàn)其基本特征。 對(duì)導(dǎo)管架型平臺(tái)，根據(jù)吊裝和構(gòu)造的實(shí)際特點(diǎn)，在對(duì)導(dǎo)管架型平臺(tái)，根據(jù)吊裝和構(gòu)造的實(shí)際特點(diǎn)，在進(jìn)行受力分析時(shí)通常是將上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)分開考慮。進(jìn)行受力分析時(shí)通常是將上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)分開考慮。當(dāng)進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)受力分析時(shí)，將下部結(jié)構(gòu)的樁

10、頂視為上部當(dāng)進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)受力分析時(shí)，將下部結(jié)構(gòu)的樁頂視為上部結(jié)構(gòu)的支座，當(dāng)進(jìn)行下部結(jié)構(gòu)受力分析時(shí)，則將上部結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的支座，當(dāng)進(jìn)行下部結(jié)構(gòu)受力分析時(shí)，則將上部結(jié)構(gòu)自重、設(shè)備重量及外荷載施加在下部結(jié)構(gòu)的樁頂。自重、設(shè)備重量及外荷載施加在下部結(jié)構(gòu)的樁頂。 初步設(shè)計(jì)階段，結(jié)構(gòu)還可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化，如圖初步設(shè)計(jì)階段，結(jié)構(gòu)還可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化，如圖4-7通通常將上部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為若干平面結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析。取一列常將上部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為若干平面結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析。取一列立柱作為一個(gè)計(jì)算單元。立柱作為一個(gè)計(jì)算單元。多跨封閉剛架多跨封閉剛架多跨排架多跨排架超靜定桁架超靜定桁架第二節(jié)甲板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)第二節(jié)甲板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)一、平臺(tái)甲板鋪板

11、厚度的確定一、平臺(tái)甲板鋪板厚度的確定 平臺(tái)的甲板在沒有布置模塊的區(qū)域，一般平臺(tái)的甲板在沒有布置模塊的區(qū)域，一般鋪鋪以鋼板、木板或混凝土板以鋼板、木板或混凝土板，以便在其上放置設(shè)備，以便在其上放置設(shè)備、材料及人員活動(dòng)。目前海上平臺(tái)甲板鋪板、材料及人員活動(dòng)。目前海上平臺(tái)甲板鋪板普遍普遍采用鋼板采用鋼板，主要優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高、剛性好、自重輕，主要優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高、剛性好、自重輕，而且能增加結(jié)構(gòu)整體性。雖然鋼板易腐蝕，但，而且能增加結(jié)構(gòu)整體性。雖然鋼板易腐蝕，但只要防腐措施得當(dāng)，經(jīng)常進(jìn)行維修，無疑是一種只要防腐措施得當(dāng)，經(jīng)常進(jìn)行維修，無疑是一種很好的鋪板材料。很好的鋪板材料。 鋪板的重量在甲板結(jié)構(gòu)全部重量中占

12、有一定鋪板的重量在甲板結(jié)構(gòu)全部重量中占有一定的比重，的比重，減輕鋪板自重對(duì)減少支承結(jié)構(gòu)的荷載和減輕鋪板自重對(duì)減少支承結(jié)構(gòu)的荷載和降低成本都具有重要意義降低成本都具有重要意義，因此應(yīng)，因此應(yīng)盡量選用較薄盡量選用較薄的鋼板的鋼板。海上鉆井、采油平臺(tái)上的甲板經(jīng)常受到。海上鉆井、采油平臺(tái)上的甲板經(jīng)常受到海氣侵蝕和海浪飛濺，為了保證板的厚度能抵抗海氣侵蝕和海浪飛濺，為了保證板的厚度能抵抗各種機(jī)具設(shè)備對(duì)板可能產(chǎn)生的沖擊和磨損，要求各種機(jī)具設(shè)備對(duì)板可能產(chǎn)生的沖擊和磨損，要求甲板的厚度甲板的厚度不應(yīng)小于不應(yīng)小于6mm，通常板厚在，通常板厚在6-12mm。底層甲板如果鋪板的話，。底層甲板如果鋪板的話，通常用通常

13、用12-13mm厚鋼厚鋼板。板。二、梁格的布置與連接型式二、梁格的布置與連接型式 平臺(tái)甲板上承受的重量通過梁格系統(tǒng)、縱向桁架或平臺(tái)甲板上承受的重量通過梁格系統(tǒng)、縱向桁架或立柱傳到支承結(jié)構(gòu)上。根據(jù)梁與梁間的排列不同，梁格布立柱傳到支承結(jié)構(gòu)上。根據(jù)梁與梁間的排列不同，梁格布置可分為置可分為三種典型形式三種典型形式。1、簡(jiǎn)式梁格、簡(jiǎn)式梁格 簡(jiǎn)式梁格型式簡(jiǎn)式梁格型式只設(shè)主梁只設(shè)主梁。主梁支承鋪板，鋪板上的。主梁支承鋪板，鋪板上的荷載傳給主梁，再由主梁傳給支座（柱或樁），此種梁格荷載傳給主梁，再由主梁傳給支座（柱或樁），此種梁格適于梁的跨度較小的情形。適于梁的跨度較小的情形。2、普通式梁格、普通式梁格

14、在在各主梁之間設(shè)置若干橫向次梁各主梁之間設(shè)置若干橫向次梁，將鋪板劃，將鋪板劃分為較小的區(qū)格，借以減小鋪板的厚度。作用在分為較小的區(qū)格，借以減小鋪板的厚度。作用在鋪板上的荷載首先傳給次梁，次梁傳給主梁，然鋪板上的荷載首先傳給次梁，次梁傳給主梁，然后再傳給支座。后再傳給支座。3、復(fù)式梁格、復(fù)式梁格 在各在各橫向次梁之間再設(shè)置縱向次梁橫向次梁之間再設(shè)置縱向次梁，使鋪板，使鋪板的區(qū)格尺寸與厚度保持在經(jīng)濟(jì)合理的范圍內(nèi)。作的區(qū)格尺寸與厚度保持在經(jīng)濟(jì)合理的范圍內(nèi)。作用在鋪板上的荷載通過用在鋪板上的荷載通過縱橫次梁、主梁傳到支座縱橫次梁、主梁傳到支座。 梁格梁格系統(tǒng)的布置是梁格結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵系統(tǒng)的布置是梁格結(jié)

15、構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。梁。梁格布置的目的是格布置的目的是合理地決定板、次梁和主梁的尺合理地決定板、次梁和主梁的尺度、跨度和間距，在滿足使用要求的前提下，使度、跨度和間距，在滿足使用要求的前提下，使得總用鋼量最少得總用鋼量最少。平臺(tái)上部結(jié)構(gòu)的梁格布置受多。平臺(tái)上部結(jié)構(gòu)的梁格布置受多種因素影響，例如，種因素影響，例如，主梁的跨度和各主梁間距，主梁的跨度和各主梁間距，主要是由支承結(jié)構(gòu)的柱或樁基布置決定的主要是由支承結(jié)構(gòu)的柱或樁基布置決定的。梁板。梁板結(jié)構(gòu)的用鋼通常隨著主梁和次梁的跨度增大而增結(jié)構(gòu)的用鋼通常隨著主梁和次梁的跨度增大而增加，但過分減小梁的跨度又會(huì)使柱或樁的數(shù)量增加，但過分減小梁的跨度又會(huì)使柱或樁

16、的數(shù)量增加，這樣就有可能導(dǎo)致總用鋼量增加，并影響在加，這樣就有可能導(dǎo)致總用鋼量增加，并影響在平臺(tái)使用上對(duì)凈空的要求。平臺(tái)使用上對(duì)凈空的要求。梁格系統(tǒng)的布置要綜梁格系統(tǒng)的布置要綜合考慮各種可能的影響因素，做如多種方案進(jìn)行合考慮各種可能的影響因素，做如多種方案進(jìn)行比較，找出最優(yōu)的布置方案。比較，找出最優(yōu)的布置方案。三、梁與立柱的內(nèi)力計(jì)算與截面選擇三、梁與立柱的內(nèi)力計(jì)算與截面選擇1、次梁的內(nèi)力計(jì)算與截面選擇、次梁的內(nèi)力計(jì)算與截面選擇 根據(jù)前面討論的梁格連接構(gòu)造，可以把梁簡(jiǎn)根據(jù)前面討論的梁格連接構(gòu)造，可以把梁簡(jiǎn)化為化為兩端固定的梁、簡(jiǎn)支梁、多跨連續(xù)梁兩端固定的梁、簡(jiǎn)支梁、多跨連續(xù)梁。 在平臺(tái)結(jié)構(gòu)中，在

17、平臺(tái)結(jié)構(gòu)中，次梁往往采用型鋼梁次梁往往采用型鋼梁，而主而主梁通常采用組合梁。梁通常采用組合梁。次梁截面的選取步驟是次梁截面的選取步驟是先根先根據(jù)計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算次梁的最大彎矩和最大剪力據(jù)計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算次梁的最大彎矩和最大剪力，再再根據(jù)初步選定的截面對(duì)該次梁進(jìn)行強(qiáng)度、整體穩(wěn)根據(jù)初步選定的截面對(duì)該次梁進(jìn)行強(qiáng)度、整體穩(wěn)定性和撓度驗(yàn)算。定性和撓度驗(yàn)算。1）強(qiáng)度）強(qiáng)度驗(yàn)算驗(yàn)算2）撓度）撓度驗(yàn)算驗(yàn)算3）整體穩(wěn)定性驗(yàn)算）整體穩(wěn)定性驗(yàn)算2、次梁的組合截面、次梁的組合截面 當(dāng)次梁直接焊于鋪板時(shí)，次梁兩側(cè)的一部分鋪板可以當(dāng)次梁直接焊于鋪板時(shí)，次梁兩側(cè)的一部分鋪板可以兼作次梁的翼緣參加次梁的抗彎。兼作次梁的翼緣參加次梁的

18、抗彎。（1）鋪板作為梁的受壓翼緣，需保證其局部穩(wěn)定）鋪板作為梁的受壓翼緣，需保證其局部穩(wěn)定（2）考慮鋪板沿寬度上應(yīng)力分布不均勻而折算的有效寬度）考慮鋪板沿寬度上應(yīng)力分布不均勻而折算的有效寬度3、主梁與立柱的內(nèi)力計(jì)算和截面選擇、主梁與立柱的內(nèi)力計(jì)算和截面選擇1）內(nèi)力計(jì)算）內(nèi)力計(jì)算 內(nèi)力計(jì)算一般內(nèi)力計(jì)算一般對(duì)于無結(jié)點(diǎn)線位移的剛架，宜采用彎矩對(duì)于無結(jié)點(diǎn)線位移的剛架，宜采用彎矩分配法；分配法；對(duì)于無結(jié)點(diǎn)線位移的剛架，一般按具體情況而定對(duì)于無結(jié)點(diǎn)線位移的剛架，一般按具體情況而定，可以采用力法或彎矩分配法與位移法聯(lián)合求解，可以采用力法或彎矩分配法與位移法聯(lián)合求解計(jì)算步驟計(jì)算步驟 （1）在水平荷載作用下，剛

19、架將發(fā)生側(cè)向位移，各結(jié)點(diǎn)不）在水平荷載作用下，剛架將發(fā)生側(cè)向位移，各結(jié)點(diǎn)不發(fā)生轉(zhuǎn)角，只有結(jié)點(diǎn)線位移。發(fā)生轉(zhuǎn)角，只有結(jié)點(diǎn)線位移。（2）在垂直荷載及水平荷載作用下，用彎矩分配法計(jì)算，）在垂直荷載及水平荷載作用下，用彎矩分配法計(jì)算，得出得出（3）除去荷載，令橫梁產(chǎn)生）除去荷載，令橫梁產(chǎn)生 一單位側(cè)向位移一單位側(cè)向位移z=1,在在z=1作用作用下柱端產(chǎn)生彎矩。下柱端產(chǎn)生彎矩。（4）分別松弛各結(jié)點(diǎn)進(jìn)行彎矩分配，從而得到）分別松弛各結(jié)點(diǎn)進(jìn)行彎矩分配，從而得到（5）列出位移方程）列出位移方程（6）計(jì)算最終彎矩）計(jì)算最終彎矩（7）根據(jù)最終彎矩圖求出各截面剪力及軸力）根據(jù)最終彎矩圖求出各截面剪力及軸力 根據(jù)上述

20、步驟根據(jù)上述步驟求出各截面內(nèi)力后就可以依據(jù)各截面的求出各截面內(nèi)力后就可以依據(jù)各截面的內(nèi)力選擇梁和柱的截面內(nèi)力選擇梁和柱的截面。各截面的內(nèi)力是由最不利荷載組各截面的內(nèi)力是由最不利荷載組合引起的。合引起的。 當(dāng)上層平臺(tái)主梁與主頂連接構(gòu)造可以簡(jiǎn)化為鉸結(jié)點(diǎn)時(shí)當(dāng)上層平臺(tái)主梁與主頂連接構(gòu)造可以簡(jiǎn)化為鉸結(jié)點(diǎn)時(shí)，主梁可簡(jiǎn)化為，主梁可簡(jiǎn)化為多跨連續(xù)梁?jiǎn)为?dú)進(jìn)行分析多跨連續(xù)梁?jiǎn)为?dú)進(jìn)行分析，然后再把主梁然后再把主梁上的荷載去掉，按上面給出的彎矩分配法和位移法聯(lián)合求上的荷載去掉，按上面給出的彎矩分配法和位移法聯(lián)合求解。解。 當(dāng)上層平臺(tái)主梁為桁架結(jié)構(gòu)時(shí)，其橫梁可視為無限剛當(dāng)上層平臺(tái)主梁為桁架結(jié)構(gòu)時(shí)，其橫梁可視為無限剛度，

21、此時(shí)，度，此時(shí)，可采用位移法或剪力分配法，計(jì)算過程可大大可采用位移法或剪力分配法，計(jì)算過程可大大簡(jiǎn)化。簡(jiǎn)化。2）主梁截面選擇）主梁截面選擇 主梁截面選擇與次梁的截面選擇步驟及內(nèi)容基本相主梁截面選擇與次梁的截面選擇步驟及內(nèi)容基本相同，可以直接利用所求出的截面內(nèi)力對(duì)梁的強(qiáng)度、整體穩(wěn)同，可以直接利用所求出的截面內(nèi)力對(duì)梁的強(qiáng)度、整體穩(wěn)定性及撓度進(jìn)行驗(yàn)算，若不滿足，則重新選擇截面，再進(jìn)定性及撓度進(jìn)行驗(yàn)算，若不滿足，則重新選擇截面，再進(jìn)行驗(yàn)算，直到滿足為止。主梁截面往往采用焊接組合梁居行驗(yàn)算，直到滿足為止。主梁截面往往采用焊接組合梁居多，組合梁截面選擇是主梁設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，截面選擇必須考多，組合梁截面選擇是主

22、梁設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，截面選擇必須考慮適用、安全和經(jīng)濟(jì)的要求。慮適用、安全和經(jīng)濟(jì)的要求。（1）確定梁高）確定梁高h(yuǎn)和腹板高度和腹板高度（2）確定腹板厚度）確定腹板厚度（3）選擇翼緣）選擇翼緣尺寸尺寸（4）組合梁的強(qiáng)度計(jì)算、整體穩(wěn)定性和撓度驗(yàn)算）組合梁的強(qiáng)度計(jì)算、整體穩(wěn)定性和撓度驗(yàn)算3）立柱截面選擇）立柱截面選擇 平臺(tái)上部結(jié)構(gòu)的立柱，除了承受軸向力還承平臺(tái)上部結(jié)構(gòu)的立柱，除了承受軸向力還承受彎矩作用，立柱截面上的應(yīng)力為壓應(yīng)力和彎曲受彎矩作用，立柱截面上的應(yīng)力為壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力之和。立柱按偏心受壓構(gòu)件計(jì)算，應(yīng)力之和。立柱按偏心受壓構(gòu)件計(jì)算， 通常設(shè)計(jì)通常設(shè)計(jì)成等截面實(shí)腹式柱。成等截面實(shí)腹式柱。步驟如下：步

23、驟如下：（1）截面尺寸選擇。）截面尺寸選擇。（2）強(qiáng)度與穩(wěn)定性驗(yàn)算。）強(qiáng)度與穩(wěn)定性驗(yàn)算。第三節(jié)第三節(jié) 附屬設(shè)施設(shè)計(jì)附屬設(shè)施設(shè)計(jì) 采用導(dǎo)管架平臺(tái)進(jìn)行海上鉆井和采油，除了采用導(dǎo)管架平臺(tái)進(jìn)行海上鉆井和采油，除了在平臺(tái)上安裝一系列的生產(chǎn)設(shè)備和設(shè)施外，還要在平臺(tái)上安裝一系列的生產(chǎn)設(shè)備和設(shè)施外，還要配備配備有關(guān)的生產(chǎn)、生活、交通通信等服務(wù)設(shè)施有關(guān)的生產(chǎn)、生活、交通通信等服務(wù)設(shè)施。 例如，供海上工作人員生活和休息的居住室例如，供海上工作人員生活和休息的居住室、供飛機(jī)停泊用的直升機(jī)甲板、供通信用的微波、供飛機(jī)停泊用的直升機(jī)甲板、供通信用的微波塔，以及棧橋和火炬塔等。這些附屬設(shè)施的設(shè)計(jì)塔，以及棧橋和火炬塔等。這

24、些附屬設(shè)施的設(shè)計(jì)、安裝也是平臺(tái)上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。、安裝也是平臺(tái)上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。一、生活區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、生活區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 供供海上工作員生活、娛樂和休息的場(chǎng)所稱為生活區(qū)。海上工作員生活、娛樂和休息的場(chǎng)所稱為生活區(qū)。生活區(qū)可以布置在一個(gè)專門的平臺(tái)上，通常稱為生活平臺(tái)生活區(qū)可以布置在一個(gè)專門的平臺(tái)上，通常稱為生活平臺(tái)。生活區(qū)也可以與鉆井區(qū)和生產(chǎn)區(qū)布置在同一平臺(tái)上，這。生活區(qū)也可以與鉆井區(qū)和生產(chǎn)區(qū)布置在同一平臺(tái)上，這種平臺(tái)稱為綜合平臺(tái)。生活區(qū)是平臺(tái)上部設(shè)施的一部分，種平臺(tái)稱為綜合平臺(tái)。生活區(qū)是平臺(tái)上部設(shè)施的一部分，通常制作成一個(gè)獨(dú)立的吊裝單元，一般稱為生活模塊。生通常制作成一個(gè)獨(dú)立的吊裝單元

25、，一般稱為生活模塊。生活平臺(tái)作為一個(gè)獨(dú)立工作的平臺(tái)，對(duì)工人的安全、舒適的活平臺(tái)作為一個(gè)獨(dú)立工作的平臺(tái)，對(duì)工人的安全、舒適的生活是十分理想的，但投資比較高。目前大多采用生活模生活是十分理想的，但投資比較高。目前大多采用生活模塊，作為平臺(tái)上設(shè)施。塊，作為平臺(tái)上設(shè)施。1、生活模塊總體布置的特點(diǎn)、生活模塊總體布置的特點(diǎn) 安裝在綜合平臺(tái)上的生活模塊從外觀上看，好像一安裝在綜合平臺(tái)上的生活模塊從外觀上看，好像一座高樓，座高樓，通常為通常為26層，層，因此有人稱它為平臺(tái)上的因此有人稱它為平臺(tái)上的“生活生活樓樓”。 生活模擬的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類似于房屋設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，但它與生活模擬的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類似于房屋設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，但它與一

26、般房屋設(shè)計(jì)又有所不同。生活模塊不僅是一般房屋設(shè)計(jì)又有所不同。生活模塊不僅是平臺(tái)上全體工平臺(tái)上全體工作人員的居住場(chǎng)所，而且也是全體工作人員的休息、娛樂作人員的居住場(chǎng)所，而且也是全體工作人員的休息、娛樂的場(chǎng)所，同時(shí)還包括與生活有關(guān)的一些公用設(shè)施，如醫(yī)療的場(chǎng)所，同時(shí)還包括與生活有關(guān)的一些公用設(shè)施，如醫(yī)療室、食堂、鍋爐、發(fā)電機(jī)房、各種儲(chǔ)藏室、衛(wèi)生設(shè)施、實(shí)室、食堂、鍋爐、發(fā)電機(jī)房、各種儲(chǔ)藏室、衛(wèi)生設(shè)施、實(shí)驗(yàn)室、通信室等。驗(yàn)室、通信室等。 生活模塊的規(guī)模大小取決于居住人員的多少生活模塊的規(guī)模大小取決于居住人員的多少、政府規(guī)定的生活標(biāo)準(zhǔn)及公用設(shè)施安排等。一般、政府規(guī)定的生活標(biāo)準(zhǔn)及公用設(shè)施安排等。一般生活模塊

27、以生活模塊以4層居多層居多，主要臥室的這一層一般布置主要臥室的這一層一般布置在靠近模塊的頂層，在靠近模塊的頂層，盡量遠(yuǎn)離工作間和設(shè)備間。盡量遠(yuǎn)離工作間和設(shè)備間。設(shè)備房、廚房、餐室及儲(chǔ)藏室通常布置在底層，設(shè)備房、廚房、餐室及儲(chǔ)藏室通常布置在底層，中間一般可布置娛樂室、醫(yī)療室、通信室及辦公中間一般可布置娛樂室、醫(yī)療室、通信室及辦公室等。室等。 生活模塊設(shè)計(jì)要生活模塊設(shè)計(jì)要綜合考慮防火、防爆、防震、防潮、綜合考慮防火、防爆、防震、防潮、保溫、隔音、通風(fēng)、采光等要求保溫、隔音、通風(fēng)、采光等要求。例如，臥室應(yīng)設(shè)計(jì)成為。例如，臥室應(yīng)設(shè)計(jì)成為在井口和加工區(qū)萬一出現(xiàn)緊急情況的避難場(chǎng)所，它可以直在井口和加工區(qū)萬

28、一出現(xiàn)緊急情況的避難場(chǎng)所，它可以直接通向逃生通道。臥室與臥室之間采用防火壁，這種接通向逃生通道。臥室與臥室之間采用防火壁，這種防火防火壁要有一定的燃燒時(shí)間，以便逃生。壁要有一定的燃燒時(shí)間，以便逃生。 在總體布置上還要在總體布置上還要考慮與生活有關(guān)的一些其它問題考慮與生活有關(guān)的一些其它問題，例如，污水及污物處理系統(tǒng)。若男女共處一個(gè)平臺(tái)，則臥例如，污水及污物處理系統(tǒng)。若男女共處一個(gè)平臺(tái)，則臥室、廁所、衛(wèi)生間要合理布置；平臺(tái)上工作人員民主族不室、廁所、衛(wèi)生間要合理布置；平臺(tái)上工作人員民主族不同時(shí)平臺(tái)要考慮設(shè)置兩個(gè)廚房和兩個(gè)餐室。同時(shí)平臺(tái)要考慮設(shè)置兩個(gè)廚房和兩個(gè)餐室。2、生活模塊的受力分析、生活模塊的

29、受力分析 生活模塊是一個(gè)多層的框架結(jié)構(gòu)，通常可以生活模塊是一個(gè)多層的框架結(jié)構(gòu)，通常可以簡(jiǎn)化為如圖簡(jiǎn)化為如圖412所示的平面橫向剛架計(jì)算簡(jiǎn)圖。所示的平面橫向剛架計(jì)算簡(jiǎn)圖。主梁常在橫向與立柱剛性連接主梁常在橫向與立柱剛性連接，縱向與柱采用鉸縱向與柱采用鉸接或柔性連接。接或柔性連接。這種結(jié)構(gòu)也可以按空間框架進(jìn)行這種結(jié)構(gòu)也可以按空間框架進(jìn)行分析，但在般情況下，當(dāng)縱向剛度較大時(shí)可忽略分析，但在般情況下，當(dāng)縱向剛度較大時(shí)可忽略它的空間作用而取橫向架來計(jì)算。它的空間作用而取橫向架來計(jì)算。1）設(shè)計(jì)荷載）設(shè)計(jì)荷載 生活模塊框架結(jié)構(gòu)承受的主要荷載包括：生活模塊框架結(jié)構(gòu)承受的主要荷載包括：靜荷載靜荷載（結(jié)（結(jié)構(gòu)自重

30、、固定設(shè)備及備品），構(gòu)自重、固定設(shè)備及備品），活荷載活荷載（人員移動(dòng)、家具、（人員移動(dòng)、家具、當(dāng)屋頂作為直升機(jī)甲板的飛機(jī)降落時(shí)的當(dāng)屋頂作為直升機(jī)甲板的飛機(jī)降落時(shí)的沖擊荷載沖擊荷載、雪載荷、雪載荷等）和等）和風(fēng)荷載風(fēng)荷載?？砂础？砂碈CS有關(guān)規(guī)定確定。一般情況下，多有關(guān)規(guī)定確定。一般情況下，多層房屋結(jié)構(gòu)各層樓面的面積都同時(shí)滿載且都分布在最水利層房屋結(jié)構(gòu)各層樓面的面積都同時(shí)滿載且都分布在最水利的情況是比較少的。一般房間內(nèi)都有一定的走道面積，所的情況是比較少的。一般房間內(nèi)都有一定的走道面積，所以對(duì)多層房屋各層傳到主梁、柱子和基礎(chǔ)的荷載予以適當(dāng)以對(duì)多層房屋各層傳到主梁、柱子和基礎(chǔ)的荷載予以適當(dāng)折減折減

31、。2）結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析方法）結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析方法 常采用常采用迭代法迭代法 首先計(jì)算出首先計(jì)算出多層框架荷載在固定位置時(shí)的內(nèi)力多層框架荷載在固定位置時(shí)的內(nèi)力，其次，其次確定各種活荷載的最不利位置確定各種活荷載的最不利位置，并，并計(jì)算活計(jì)算活荷載在最不利位置作用下的最不利內(nèi)力荷載在最不利位置作用下的最不利內(nèi)力。最后把。最后把靜載引起的內(nèi)力和活載在最不利位置引起的內(nèi)力靜載引起的內(nèi)力和活載在最不利位置引起的內(nèi)力疊加疊加，即可得到各截面的最不利內(nèi)力。，即可得到各截面的最不利內(nèi)力。二、直升飛機(jī)甲板設(shè)計(jì)二、直升飛機(jī)甲板設(shè)計(jì) 直升飛機(jī)甲板是設(shè)在平臺(tái)上的直升飛機(jī)起降場(chǎng)。直直升飛機(jī)甲板是設(shè)在平臺(tái)上的直升飛機(jī)起降場(chǎng)。直升

32、飛機(jī)甲板必須具有足夠的面積供直升飛機(jī)起落和裝缷作升飛機(jī)甲板必須具有足夠的面積供直升飛機(jī)起落和裝缷作業(yè)，必須具有足夠的強(qiáng)度能承受飛機(jī)降落時(shí)的沖擊荷載。業(yè)，必須具有足夠的強(qiáng)度能承受飛機(jī)降落時(shí)的沖擊荷載。1、直升飛機(jī)甲板設(shè)計(jì)依據(jù)及一般布置、直升飛機(jī)甲板設(shè)計(jì)依據(jù)及一般布置1）設(shè)計(jì)依據(jù)）設(shè)計(jì)依據(jù)（1）直升飛機(jī)甲板的功能。）直升飛機(jī)甲板的功能。（2）直升飛機(jī)的性能。）直升飛機(jī)的性能。（3）直升飛機(jī)甲板位置。）直升飛機(jī)甲板位置。（4）環(huán)境條件。）環(huán)境條件。2）一般布置）一般布置 直升飛機(jī)甲板通常布置在生活區(qū)建筑物的頂上，若頂直升飛機(jī)甲板通常布置在生活區(qū)建筑物的頂上，若頂部面積不夠，往往設(shè)計(jì)成懸臂式結(jié)構(gòu)型式，

33、以滿足機(jī)場(chǎng)甲部面積不夠，往往設(shè)計(jì)成懸臂式結(jié)構(gòu)型式，以滿足機(jī)場(chǎng)甲板面積要求。板面積要求。 直升飛機(jī)甲板的平面型式有圓形的、方形的、六角形直升飛機(jī)甲板的平面型式有圓形的、方形的、六角形的。一般在確定直升飛機(jī)甲板尺度時(shí)，要的。一般在確定直升飛機(jī)甲板尺度時(shí)，要綜合考慮平臺(tái)的綜合考慮平臺(tái)的輪廓、設(shè)備布置、平臺(tái)方位、到障礙物的距離、所選飛機(jī)輪廓、設(shè)備布置、平臺(tái)方位、到障礙物的距離、所選飛機(jī)型號(hào)，以經(jīng)常出現(xiàn)的環(huán)境條件等型號(hào)，以經(jīng)常出現(xiàn)的環(huán)境條件等。直升飛機(jī)甲板的基本尺。直升飛機(jī)甲板的基本尺寸是以飛機(jī)的總長確定的，一般寸是以飛機(jī)的總長確定的，一般方形直升飛機(jī)甲板最小邊方形直升飛機(jī)甲板最小邊長應(yīng)是平臺(tái)預(yù)計(jì)要降落

34、的飛機(jī)總長的長應(yīng)是平臺(tái)預(yù)計(jì)要降落的飛機(jī)總長的1.5-2倍倍。例如，我國。例如，我國早期修建造的直升飛機(jī)甲板是停泊貝爾早期修建造的直升飛機(jī)甲板是停泊貝爾206B飛機(jī)的，這種飛機(jī)的，這種飛機(jī)總長為飛機(jī)總長為11.91m，甲板面為，甲板面為18m*18m。目前隨著平臺(tái)。目前隨著平臺(tái)安裝水深的增加，平臺(tái)規(guī)模不斷擴(kuò)大，用于海上運(yùn)輸?shù)闹卑惭b水深的增加，平臺(tái)規(guī)模不斷擴(kuò)大，用于海上運(yùn)輸?shù)闹鄙w機(jī)越來越大。升飛機(jī)越來越大。 直升飛機(jī)的甲板尺寸也在不斷地加大。一般海上直直升飛機(jī)的甲板尺寸也在不斷地加大。一般海上直升飛機(jī)甲板尺寸為升飛機(jī)甲板尺寸為20m*20m-26m*26m，最大面積可達(dá)，最大面積可達(dá)49m*49

35、m。圓形直升飛機(jī)甲板直徑一般應(yīng)等于方形直升飛。圓形直升飛機(jī)甲板直徑一般應(yīng)等于方形直升飛機(jī)邊長。機(jī)邊長。 對(duì)于最大載重下運(yùn)行對(duì)于最大載重下運(yùn)行 的直升飛機(jī)，的直升飛機(jī)，平臺(tái)地面氣墊區(qū)平臺(tái)地面氣墊區(qū)域至少包括一個(gè)主旋翼旋轉(zhuǎn)直徑的范圍域至少包括一個(gè)主旋翼旋轉(zhuǎn)直徑的范圍 對(duì)于雙旋翼直升飛機(jī)，或者在惡劣環(huán)境條件區(qū)作業(yè)對(duì)于雙旋翼直升飛機(jī)，或者在惡劣環(huán)境條件區(qū)作業(yè)的直升飛機(jī)，的直升飛機(jī)，地面氣墊區(qū)的尺寸應(yīng)不小于直升飛機(jī)的極限地面氣墊區(qū)的尺寸應(yīng)不小于直升飛機(jī)的極限總長?？傞L。 當(dāng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)型式和設(shè)備布置對(duì)直升飛機(jī)甲板有影響當(dāng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)型式和設(shè)備布置對(duì)直升飛機(jī)甲板有影響時(shí)，應(yīng)該把直升飛機(jī)甲板架高。在確定直升飛機(jī)甲板

36、空間時(shí)，應(yīng)該把直升飛機(jī)甲板架高。在確定直升飛機(jī)甲板空間時(shí)，要充分考慮直升飛機(jī)甲板上部空氣擾動(dòng)。時(shí)，要充分考慮直升飛機(jī)甲板上部空氣擾動(dòng)。 直升飛機(jī)甲板上的設(shè)備，直升飛機(jī)甲板上的設(shè)備，如燈具、加油軟管、滅火如燈具、加油軟管、滅火器、系留點(diǎn)及系留繩索、風(fēng)向指示器及直升飛機(jī)甲板上下器、系留點(diǎn)及系留繩索、風(fēng)向指示器及直升飛機(jī)甲板上下出口等，都應(yīng)按避免成為直升飛機(jī)平臺(tái)區(qū)域的障礙物布置出口等，都應(yīng)按避免成為直升飛機(jī)平臺(tái)區(qū)域的障礙物布置。 設(shè)計(jì)時(shí)，還設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)注意在甲板上布置適當(dāng)?shù)呐潘O(shè)施應(yīng)注意在甲板上布置適當(dāng)?shù)呐潘O(shè)施，以便把甲板表面的積水減至最少。飛行以便把甲板表面的積水減至最少。飛行甲板表面應(yīng)能防滑甲

37、板表面應(yīng)能防滑，并且無實(shí)體建筑物，以便旋翼產(chǎn)生的向下氣流形成地面，并且無實(shí)體建筑物，以便旋翼產(chǎn)生的向下氣流形成地面氣墊。對(duì)于在惡劣環(huán)境區(qū)域作業(yè)的輪式著陸直升飛機(jī)，直氣墊。對(duì)于在惡劣環(huán)境區(qū)域作業(yè)的輪式著陸直升飛機(jī)，直升飛機(jī)甲板升飛機(jī)甲板應(yīng)提供鎖緊裝置應(yīng)提供鎖緊裝置，如格柵，以保證工作人員安，如格柵，以保證工作人員安全，應(yīng)沿直升飛機(jī)甲板周邊全，應(yīng)沿直升飛機(jī)甲板周邊鋪設(shè)至少鋪設(shè)至少1.5m寬的安全網(wǎng)寬的安全網(wǎng)或安或安全架。為了保證夜間能停降飛機(jī)，全架。為了保證夜間能停降飛機(jī)，甲板四周應(yīng)布設(shè)燈具甲板四周應(yīng)布設(shè)燈具，以便勾畫出甲板的輪廓。以便勾畫出甲板的輪廓。三、棧橋設(shè)計(jì)三、棧橋設(shè)計(jì) 棧橋是平臺(tái)上部設(shè)施

38、的一部分棧橋是平臺(tái)上部設(shè)施的一部分,是連接相鄰兩是連接相鄰兩個(gè)平臺(tái)的通道。棧橋的個(gè)平臺(tái)的通道。棧橋的主要作用除了作為兩個(gè)相主要作用除了作為兩個(gè)相鄰平臺(tái)的交通通道外鄰平臺(tái)的交通通道外,同時(shí)也用來作為各種管道的同時(shí)也用來作為各種管道的支撐結(jié)構(gòu)。支撐結(jié)構(gòu)。例如例如,原油管道、欽用水管道公用水管原油管道、欽用水管道公用水管道、電線導(dǎo)線、通信線路以及氣管道和燃燒管線道、電線導(dǎo)線、通信線路以及氣管道和燃燒管線等。等。1、棧橋的結(jié)構(gòu)型式及一般布置、棧橋的結(jié)構(gòu)型式及一般布置 連接相鄰兩個(gè)平臺(tái)間的棧橋，通常設(shè)計(jì)成直連接相鄰兩個(gè)平臺(tái)間的棧橋，通常設(shè)計(jì)成直的、單跨的鋼管結(jié)構(gòu)橋。由于棧橋功用不同，每的、單跨的鋼管結(jié)構(gòu)

39、橋。由于棧橋功用不同，每一座棧橋的長、寬、高和構(gòu)架的型式各不相同。一座棧橋的長、寬、高和構(gòu)架的型式各不相同。一般來說，海上棧橋都是多功能匯集于一橋，既一般來說，海上棧橋都是多功能匯集于一橋，既是人們行走的通道，也是各種管線的支撐。其是人們行走的通道，也是各種管線的支撐。其斷斷面型式可以是矩形的也可設(shè)計(jì)為三角形的。面型式可以是矩形的也可設(shè)計(jì)為三角形的。 對(duì)于截面為矩形的棧橋，人行道可以布置在對(duì)于截面為矩形的棧橋，人行道可以布置在頂部水平桁架上，也可以布置在底部的水平桁架頂部水平桁架上，也可以布置在底部的水平桁架上。矩形截面的橋通常由上。矩形截面的橋通常由4 個(gè)平面桁架構(gòu)成，支個(gè)平面桁架構(gòu)成，支撐

40、一般為小直徑的圓鋼管，撐一般為小直徑的圓鋼管，弦材一般為圓鋼管弦材一般為圓鋼管、方鋼管或?qū)捁ぷ至簶?gòu)件方鋼管或?qū)捁ぷ至簶?gòu)件。從截面上看，當(dāng)人行走。從截面上看，當(dāng)人行走道板布置在頂部水平桁架上時(shí)，管線則從底部的道板布置在頂部水平桁架上時(shí)，管線則從底部的水平桁架上通過，當(dāng)在底部水平桁架上布置人行水平桁架上通過，當(dāng)在底部水平桁架上布置人行走道板時(shí)，管道則在頂部水平桁架上通過。走道板時(shí)，管道則在頂部水平桁架上通過。 對(duì)于截面呈三角形的棧橋，其截面可以設(shè)計(jì)正三角形對(duì)于截面呈三角形的棧橋，其截面可以設(shè)計(jì)正三角形和倒三角形兩種型式，截面為正三角形棧橋，人行走道板和倒三角形兩種型式，截面為正三角形棧橋，人行走道

41、板布置在底部水平桁架上，各種管道從走道頂部通過。截面布置在底部水平桁架上，各種管道從走道頂部通過。截面為倒三角形棧橋時(shí)，人行走道板布置在頂部水平桁架上，為倒三角形棧橋時(shí)，人行走道板布置在頂部水平桁架上，各種管道從人行道底部通過。這種棧橋由各種管道從人行道底部通過。這種棧橋由3個(gè)平面桁架構(gòu)個(gè)平面桁架構(gòu)成。成。上述幾種棧橋型式，上述幾種棧橋型式，正三角形截面棧橋使用較為普遍正三角形截面棧橋使用較為普遍。 在棧橋中，在棧橋中，平行弦桁架應(yīng)用最廣平行弦桁架應(yīng)用最廣，它的最大優(yōu)點(diǎn)在于，它的最大優(yōu)點(diǎn)在于弦桿和腹桿的長度均能一致，結(jié)點(diǎn)構(gòu)件可以統(tǒng)一弦桿和腹桿的長度均能一致，結(jié)點(diǎn)構(gòu)件可以統(tǒng)一。 棧橋桁架的腹桿可

42、布置為棧橋桁架的腹桿可布置為三角式或斜桿式三角式或斜桿式，以三角式，以三角式最為常用。當(dāng)棧橋跨度小時(shí)，通常采用純?nèi)鞘剑摲N型最為常用。當(dāng)棧橋跨度小時(shí)，通常采用純?nèi)鞘?，該種型式的優(yōu)點(diǎn)是腹桿數(shù)和結(jié)點(diǎn)數(shù)最少。對(duì)中等跨度的棧橋，由式的優(yōu)點(diǎn)是腹桿數(shù)和結(jié)點(diǎn)數(shù)最少。對(duì)中等跨度的棧橋，由于斜桿合理傾角的要求，結(jié)點(diǎn)長度將隨桁架高度增加而增于斜桿合理傾角的要求，結(jié)點(diǎn)長度將隨桁架高度增加而增大。大。常需增加豎桿，借以減小上弦的結(jié)點(diǎn)間的長度，適應(yīng)常需增加豎桿，借以減小上弦的結(jié)點(diǎn)間的長度，適應(yīng)次梁等間距的要求。并可減少上弦桿的計(jì)算長度。次梁等間距的要求。并可減少上弦桿的計(jì)算長度。 腹桿最好對(duì)稱布置，結(jié)點(diǎn)間長度應(yīng)與次

43、梁間距相配合腹桿最好對(duì)稱布置，結(jié)點(diǎn)間長度應(yīng)與次梁間距相配合，斜腹桿的傾角在斜腹桿的傾角在30-60度范圍內(nèi)，一般采用度范圍內(nèi)，一般采用45度度。 棧橋的結(jié)構(gòu)布置要充分考慮在人行道上可能有一些材棧橋的結(jié)構(gòu)布置要充分考慮在人行道上可能有一些材料和小型機(jī)械部件搬運(yùn)，應(yīng)允許叉車和小拖車通過，這就料和小型機(jī)械部件搬運(yùn)，應(yīng)允許叉車和小拖車通過，這就要求棧橋要求棧橋有一定的寬度和一定的承載能力有一定的寬度和一定的承載能力。2、設(shè)計(jì)荷載與荷載組合、設(shè)計(jì)荷載與荷載組合1）作用在棧橋的主要荷載）作用在棧橋的主要荷載 作用在棧橋上的主要荷載是作用在棧橋上的主要荷載是靜荷載靜荷載（包括棧橋結(jié)構(gòu)自（包括棧橋結(jié)構(gòu)自重、管道重量及欄桿等）、重、管道重量及欄桿等）、活荷載活荷載（包括人員活動(dòng)、叉車（包括人員活動(dòng)、叉車及小拖車、用于平臺(tái)維修的小型機(jī)械部件及零散的材料、及小拖車、用于平臺(tái)維修的小型機(jī)械部件及零散的材料、管道中流動(dòng)的流體荷載）和風(fēng)荷載。管道中流動(dòng)的流體荷載）和風(fēng)荷載。2）荷載組合）荷載組合至少應(yīng)考慮兩種組合：至少應(yīng)考慮兩種組合：一種是一種是靜荷載靜荷載+活荷載