[实用新型]一种极区船舶斜撑式桁架型抗冰结构

说明书

本实用新型涉及一种极区船舶斜撑式桁架型抗冰结构，在极区船舶艏艉单壳区域强框结构处设置斜撑于舷侧冰区强肋骨与甲板强横梁之间的斜撑式支柱，构成空间桁架系统。本实用新型能有效的减小冰区板架的变形，降低冰区板架的结构应力，实现单壳区域冰区强构件的优化布置，并能有效控制各冰区构件尺度。极区船舶艏艉单壳区域强框处设置斜撑式桁架结构，能使规范考核工况下冰区板架的应力水平降低8％～11％。

技术领域

本实用新型涉及一种极地船舶结构，尤其是一种兼顾结构强度与施工便利的极地船舶抗冰结构。

背景技术

为保证冰载荷作用下的结构强度，规范要求极区船舶根据布置与线型条件，尽可能将双壳结构设计延伸至艏艉。然而艏艉因线型、舱室布置的限制等，存在个别区域无法保证双壳设置的可能。相比于双壳结构，单壳区域的板架结构整体刚度偏弱；同时，基于极地船型的特征，该区域往往又是高冰载荷作用区域；此外，相较于双壳结构的双层保障，为保障船舶安全，对单壳体的结构安全系数也提出了更高的要求。因此，冰区单壳区域强构件的设计难度极大。

常规设计考虑加密冰带纵桁与肋板布置、加大冰带纵桁与舷侧强肋骨尺寸、提高构件板厚与钢级等方法，以保证单壳区域结构强度。

为保证单壳区域一定的刚度及安全裕度，必然会导致冰区强构件布置的加密与尺度的加大。然而由于船舶线型使得艏艉空间受限，需合理控制内部支撑构件的尺度与数量，否则会导致施工空间的不足。另外，若板厚过大，则会导致焊接工艺过于复杂。加密支撑构件或加大支撑构件尺度、提高各构件的板厚与钢级，无疑进一步增加了建造成本与施工困难。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种极区船舶斜撑式桁架型抗冰结构，以解决上述问题。在保证结构强度的前提下，控制单壳区域冰区构件的布置密度与尺度、板材的厚度与钢级，提高钢材利用率。进而保证冰区外板内部附连骨架系统的施工空间，降低构件厚度，简化焊接工艺，提高焊接效率，降低建造成本与施工难度。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种极区船舶斜撑式桁架型抗冰结构，在极区船舶艏艉单壳区域强框结构处设置斜撑于舷侧冰区强肋骨与甲板强横梁之间的斜撑式支柱，构成空间桁架系统。

进一步，所述斜撑式支柱设置于单壳区域的每1-2档强框，以提高整个单壳区域的结构强度。

进一步，所述斜撑式支柱一端面板分别与甲板纵桁以及舷侧冰带纵桁对齐。

进一步，所述斜撑式支柱的支撑点根据舷侧冰带纵桁与甲板纵桁的位置，设置于舷侧强肋骨跨中处，能提高斜撑式支柱的支撑效率。

进一步，所述斜撑式支柱在上下端部分别对齐甲板强横梁与舷侧冰带纵桁设置的端部肘板，用以加固。

进一步，所述斜撑式支柱靠船中侧一端的面板，在端部分别根据结构布置条件设置甲板横梁防倾肘板和斜撑式支柱面板端部肘板，用以加固。

进一步，所述斜撑式支柱在端部肘板趾端与支柱跨中处，分别设置防倾肘板，以防止支柱腹板与面板的屈曲。

进一步，所述斜撑式支柱采用工字形支柱或管形支柱。

进一步，所述斜撑式支柱的甲板上方，根据需要增设支柱，以进一步提高结构刚度，并实现冰载荷更有效的传递。

本实用新型由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具有的有益效果是：

(1)设置斜撑式支柱能实现单壳区域冰区强构件的优化布置，避免冰区强构件布置的过度加密，进而优化冰区外板内部附连骨架的施工空间并减少焊接工作量；

(2)设置斜撑式支柱能有效控制冰区强构件的尺度，进而保证冰区外板内部附连骨架的施工空间；

(3)设置斜撑式支柱能降低各冰区构件的厚度，简化冰区外板内部附连骨架的焊接工艺，提高焊接效率；