用于沉船打捞的托底钢梁设计-在“世越”号沉船打捞的应用
在举世瞩目的“世越”号沉船打捞工程中，交通运输部上海打捞局创造性地应用了托底钢梁打捞方法。该方法是将一组托底钢梁垫在沉船之下，打捞时起吊力作用于托底钢梁而非直接作用于沉船上。因此，该方法对沉船船体结构破坏较小，能够实现业主方提出的整体打捞并尽量避免船体破坏的要求。该文对“世越”号打捞工程托底钢梁的设计过程进行了总结，并应用大型通用有限元软件 ANSYS 对托底钢梁结构和沉船结构强度进行了计算分析，为以后打捞工程中应用类似打捞方法提供了一定的借鉴作用。
关键词：沉船打捞 托底钢梁 设计 结构强度 ANSYS
2014 年 4 月 16 日，“世越”号客轮在韩国西南部海域沉没，举世震惊。该船是一艘载有 476 人的客轮。该沉船事故共造成 304 人遇难，142 人受伤，并有 9 人失踪。2015 年 5 月 22 日至 6 月 22 日，韩国海洋水产部对“世越”号客轮进行国际公开招标。韩国海洋水产部要求中标单位对沉船实施整体打捞，且打捞过程中维持沉船左倾状态不变，不能将沉船扳正。上海打捞局最终凭借技术部门提交的一种人性化打捞方案一举中标。该方案是将一组托底钢梁垫在沉船左舷之下，在起吊过程中，起吊拉力作用于钢梁两端眼板的销轴上，托底钢梁则拖住整个船体的重量。由于托底钢梁与沉船船体接触面积较大，且起吊力不是直接作用在沉船船体之上，因此该打捞方案对沉船船体结构破坏较小，最终成功实现了对沉船的整体打捞。
本文对托底钢梁的设计过程进行了总结，对托底钢梁和沉船结构强度进行了计算分析。
1 托底钢梁设计要求
托底钢梁的设计需要满足打捞过程中的相关使用要求。这些要求是由沉船的主尺度、船舶重量等参数和沉船起浮方案共同决定的。
1.1 沉船主要参数
“世越”号沉船船体总长145.61m，垂线间长 132m，船宽 22m，型深 14m（加上上层建筑船舶主体总高度为26.75m）。沉船空船重量为 6113 吨，载重量3794 吨，总重量 9907 吨。
1.2 沉船起浮方案描述
整个沉船打捞的起吊过程大致可以分为以下几个步骤：1. 两艘抬浮驳在沉船两侧水面上抛锚就位，每艘驳船上各有一系列钢绞线系统。钢绞线系统将沉船缓缓提升至沉船右舷离开水面 13.5m 左右。
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