扇形箱格之圆形沉箱浮游稳定的计算法
为了方便计算圆形带扇形箱格沉箱的浮游稳定性 , 忽略沉箱加强角和沉箱中间圆柱等构造细节 , 把扇形箱格等厚内壁视为小扇形内壁 , 则各箱格视为标准大扇形。引用矩形沉箱浮游稳定计算的相同原理 , 把扇形重心轴的惯性矩通过转轴公式的转换 , 再经数学证明 , 得到带箱格圆形沉箱浮游稳定计算的通用公式和计算方法。
关键词 : 圆形沉箱 ; 扇形箱格 ; 浮游稳定 ; 定倾高度 (m) ; 定倾半径 (ρ) ; 惯性矩和惯性积的转轴公式 ; 扇形箱格对自身重心轴的惯性矩
另外 , 圆形沉箱的干舷高度、定倾高度的规定详见《重力式码头设计与施工规范》JTJ290 - 98(以下简称规范) 中 612“岸壁式沉箱码头”的有关规定。
按以上顺序和计算式 , 可以简单又准确地完成扇形箱格圆沉箱的浮游稳定计算。
2 扇形箱格之圆形沉箱浮游稳定计算式的论证
当前港口工程中常见带箱格的圆形沉箱的实例 , 但关于它的浮游稳定计算的内容 , 在规范和教科书中均不见收录 , 在施工实践中又不时碰到这个问题 , 所以这是不能回避的。
经研究 , 只要套用规范中矩形沉箱浮游稳定计算原理 , 把圆形沉箱扇形箱格图形的几何力学特性值 (惯性矩) 经转轴公式转换和数学证明 , 即可求得带箱格圆形沉箱浮游稳定的正确计算方法 , 以供实用。
211 引用规范中矩形沉箱浮游稳定计算内容及说明
规范给出了根据船舶侧向小倾角稳定理论推导出的、只适用于矩形沉箱的浮游稳定计算公式。只需核算沉箱短边对长边纵轴的浮游稳定性 , 表现在I 和 i 的计算值均是对沉箱长边平行的自身纵轴而言的。而格仓越小 , 则 ∑i 也越小 , 对浮游稳定越有利。
212 扇形箱格的圆形沉箱之浮游稳定性计算式的推求
带箱格的圆形沉箱的浮游稳定无长短边之分 ,则计算对任意对称轴 (直径) 的稳定即可。圆形沉箱结构图如图 1 所示 (共 8 个箱格) 。
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