[發明專利]樁腿及其設計方法

有效

• 申請號: 202010385366.0
• 申請日: 2020-05-08
• 公開（公告）號: CN111553014B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 李一勇;李衛華;潘偉;崔兵兵;付院平;陳裴;劉德進;何靜;鄒春曉;王錚東;黃濤;高大偉;劉兆權
• 申請（專利權）人: 中交第一航務工程局有限公司;上海船舶研究設計院（中國船舶工業集團公司第六0四研究院）
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/23
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 楊勛

1.一種樁腿的設計方法，其特征在于，包括如下步驟：

構建樁腿的整體模型并進行強度計算，獲得樁腿長度方向上的受力分布；

根據樁腿的實際工況，確定樁腿的整體模型上的可拆卸式接頭的參數；

根據所述可拆卸式接頭的參數，確定可拆卸式接頭處的受力情況，并選擇可拆卸式接頭的形式；

根據所述可拆卸式接頭的形式，進行可拆卸樁腿的結構設計，并進行強度計算和校驗；

所述根據所述可拆卸式接頭的形式，進行可拆卸樁腿的結構設計，并進行強度計算和校驗的步驟包括，

可拆卸樁腿的可拆卸式接頭區域的樁腿結構設計及強度計算；

可拆卸式接頭連接零件的設計及強度計算；

可拆卸樁腿的內部輔助結構設計；

所述根據樁腿的實際工況，確定樁腿的整體模型上的可拆卸式接頭的參數包括根據樁腿的實際工作環境，得到需要的可拆卸式接頭的個數，然后在構建的樁腿模型上計算樁腿所需要的使用長度并以此確定可拆卸接頭的位置，之后根據不同工況推測出可拆卸接頭的工作范圍；

所述計算樁腿所需要的使用長度并以此確定可拆卸接頭的位置包括，若樁腿今后可能需要減少其長度，得先計算出各種工況下樁腿未拆裝之前位于船體以上的剩余長度，然后根據需要減少多少樁腿長度來確定可拆卸式接頭的位置；

若樁腿今后可能需要增加其長度，得先計算出各種工況下樁腿加長后和加長之前的樁腿總長度，兩者之差即需要增加的樁腿長度，根據需要增加的樁腿長度確定可拆卸式接頭的位置；

所述推測出可拆卸接頭的工作范圍包括，確定可拆卸式接頭在樁腿上的最高位置和最低位置，將最高位置和最低位置對應到樁腿的受力分布圖中；

所述可拆卸樁腿的可拆卸式接頭區域的樁腿結構設計及強度計算包括，根據樁腿整體結構強度計算中獲取的樁腿所受彎矩、剪力和軸向力在樁腿長度方向的分布以及可拆卸式接頭的工作范圍，提取在可拆卸式接頭區域內的最大彎矩，最大剪力以及最大軸向力；

然后計算最大荷載，并判斷可拆卸式接頭的結構能否承受最大載荷，若不滿足強度要求則需修改樁腿結構設計重新計算，直至強度滿足要求為止；

所述最大荷載為提取的在可拆卸式接頭區域內的最大彎矩，最大剪力以及最大軸向力。

2.根據權利要求1所述的樁腿的設計方法，其特征在于，所述樁腿的設計方法還包括在所述根據所述可拆卸式接頭的形式，進行可拆卸樁腿的結構設計，并進行強度計算的步驟之后，對連接好的樁腿進行實際的強度試驗驗證。

3.根據權利要求1所述的樁腿的設計方法，其特征在于，所述可拆卸式接頭的形式包括內法蘭螺栓式接頭、夾板式接頭、套筒式接頭和扣板式接頭。

4.根據權利要求1所述的樁腿的設計方法，其特征在于，所述可拆卸式接頭的參數包括可拆卸式接頭的個數、位置和工作范圍。

5.根據權利要求1所述的樁腿的設計方法，其特征在于，所述可拆卸式接頭處的受力情況包括彎矩，剪力和軸向力。

6.根據權利要求1所述的樁腿的設計方法，其特征在于，所述構建樁腿的整體模型并進行強度計算采用三維梁系計算模型。

7.根據權利要求1-6任一項所述的樁腿的設計方法，其特征在于，所述樁腿為殼體式樁腿。