海洋工程鋼結構設計

前言

本書以海洋工程各類海洋平臺的鋼結構為對象，介紹其設計準則，論述作用于海洋工程結構物上的載荷及其效應分析與計算方法，以及結構承載能力的確定。給出設計校核與控制原理。第一章概要介紹了各類海洋平臺結構系統(tǒng)傳遞載荷的各類鋼構件及其連接型式，結構設計過程，安全與經(jīng)濟性要求。第二章詳細闡述了靜載荷、爆炸載荷、火災載荷、碰撞載荷、環(huán)境載荷的計算方法及有關規(guī)范的規(guī)定。第三章用結構力學理論對平臺上各類鋼結構與結構系統(tǒng)在上述載荷作用下的效應進行分析，介紹了求解動態(tài)響應過程的各種工程上常用的方法。其中較為詳細地介紹了有關規(guī)范對爆炸載荷效應、火災載荷效應計算規(guī)則與方法。第四章以構件材料性能、幾何尺寸、邊界條件為依據(jù)，用結構強度與穩(wěn)定理論分析了各類簡單與復雜鋼構件的承載能力，敘述了管節(jié)點疲勞強度分析的方法。第五章闡述了目前海洋工程結構設計的原理。本書各章結合海洋工程先進國家挪威與美國的DnV、API海洋平臺規(guī)范，我國海洋平臺規(guī)范（CCS，1992），引用了較為豐富的設計計算用圖、表，并給出了一些計算實例。本書由聶武、孫麗萍、李治彬、曾志強合作編寫。第一、五章由聶武編寫，第二章由孫麗萍編寫，第三章由曾志強編寫，第四章由李治彬、孫麗萍、聶武編寫。全書由聶武主編，大連理工大學王全增教授為本書的主審。近二十年來，我國海洋工程發(fā)展迅速，而海洋工程中的鋼結構設計涉及海洋工程、流體力學、海洋環(huán)境力學、結構力學、斷裂力學諸多學科領域。本書力求將鋼結構的基本理論與海洋工程結構設計結合起來，系統(tǒng)闡述海洋工程鋼結構設計的原理與方法。由于編者水平有限，其中不當乃至錯誤之處在所難免，懇切希望讀者指正。在本書編寫過程中王全增教授給予了認真熱情的關心與指導，也得到挪威特隆漢姆大學海洋工程系主任M0an T教授的無私幫助，在此表示由衷的感謝。

內容概要

本書主要論述了海洋工程鋼結構在種種載荷（包括爆炸、火災與碰撞）作用下的設計工況，介紹了載荷效應分析方法。針對材料與加工工藝因素，詳細闡述了種類平臺中鋼構件的承載能力。最后介紹了當前海洋工程鋼結構的設計基本原理。書中還介紹了挪威、美國等海洋工程選進國家的設計方法與準則。結合我國海洋平臺入級與建造規(guī)范，給出了工程設計計算實例，并附有大量圖表，可供讀者使用、參考。　　本書經(jīng)審定作為船舶與海洋工程專業(yè)本科生指導性教材，同時也可作為從事海洋工程結構設計、研究人員的參考書。

作者簡介

孫麗萍，簡介：博士指導專業(yè)：船舶與海洋結構物設計制造研究方向：浮式結構系統(tǒng)的設計及分析。研究方向：孫麗萍教授長期從事船舶與海洋結構物的強度分析，先后參加完成了國家十五預研課題“航母主船體破損后剩余強度與衡準研究”，國家重點攻關項目“大型油輪結構直接計算法”，國防預研基金、博士點基金項目及與企業(yè)的合作研究項目如“自升式平臺結構強度計算軟件開發(fā)”，“渤海8號鉆井裝置甲板變形分析”等近二十項科研項目。獲部級科技進步二等獎1項，三等獎2項。李治彬，男，1950生，1977年畢業(yè)于哈爾濱船舶工程學院船舶與海洋工程專業(yè)，教授，碩士生導師。李治彬作品主要從事船舶與海洋工程結構物設計制造、船舶與海洋工程結構物結構力學、材料及結構的高周疲勞強度研究等領域的研究工作。主持完成了“深潛大型潛艇結構設計中的特殊問題研究”、“船用鋼的高周疲勞研究”、“雙體穿浪船結構設計與強度研究”等項目。其中“深潛大型潛艇結構設計中的特殊問題研海洋工程結構究”獲部級科技成果二等獎（1992年），“大型油輪結構尺寸直接計算方法”獲部級科技成果二等獎（1995年），《船體結構》獲全國船舶類教材一等獎（1996年）。在國內外學術刊物上發(fā)表論文共18篇。出版著作（譯著等）共3部。培養(yǎng)研究生共6名。出版的專著包括：《船體結構》（1991年，與吳仁元、謝祚水合著）、《海洋工程鋼結構設計》（1992年，與聶武、孫麗萍等合著）、《海洋工程結構》（1999年）。

書籍目錄

第一章 結構設計的一般準則　1.1 緒論　1.2 平臺結構系統(tǒng)　1.3 結構構件與聯(lián)接　1.4 設計過程　1.5 安全要求　1.6 建造　1.7 拖航、裝配與轉移　1.8 經(jīng)濟性第二章 載荷　2.1 載荷分類　2.2 定常工作載荷　2.3 意外工作載荷　2.4 環(huán)境載荷　2.5 載荷狀態(tài)第三章 載荷效應分析及響應過程　3.1 概述　3.2 定常工作載荷效應　3.3 爆炸載荷效應　3.4 火災載荷效應　3.5 碰撞載荷效應　3.6 環(huán)境載荷效應第四章 鋼結構件的承載能力　4.1 概述　4.2 材料與加工　4.3 構件　4.4 焊接第五章 設計基本原理　5.1 許用應力法尺度校核　5.2 概率法尺度控制　5.3 半概率性尺度控制　5.4 現(xiàn)行規(guī)范中的半概率公式　5.5 DnV與API規(guī)范對固定式鋼結構要求之比較　5.6 總誤差　附錄5.1參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：結構設計的目的是設計出一個安全經(jīng)濟的結構以滿足一定的基本要求。為達到此目的，設計者必須具備載荷的時空特性、材料性質、焊接技術、結構力學、結構承載機理與布置的相互關系等方面的知識。此外，設計者應須熟悉加工與裝配過程。結構設計在很大程度上是設計者的創(chuàng)造性、抽象思維與經(jīng)驗的結晶，公眾應從中得到最大的經(jīng)濟效益，這就需要發(fā)展新的結構形式，新的建造技術，并用科學的解決方法去支持，因此工程力學與經(jīng)濟分析必須以創(chuàng)造出更好船舶、平臺等為目標，廣義上說“設計”包括了創(chuàng)造藝術與科學分析。結構力學理論與實驗依據(jù)對結構設計來說是有效的工具，但是，它們對于建立一個完整的科學設計過程是不充分的。首先，為使一個理論分析成為可能，結構的特性被基本的工程假設大大地理想化了，以至于計算的內力與位移僅代表了結構中真實內力與位移的近似值。結構抵抗外載荷與變形的能力僅能近似確定。其次，實際結構常常處于受載狀態(tài)而且載荷工況不能精確確定，因此實驗與判據(jù)在結構設計實踐中總是起重要作用，但它們必須以對結構理論與結構力學的全面理解與科學分析為指導。

編輯推薦

《海洋工程鋼結構設計》由哈爾濱工程大學出版社出版。

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