GUIDANCENOTESGD025-2025中國船級社半潛式平臺總體強(qiáng)度直接計(jì)算技術(shù)指南20252026年1月1日生效北京目 錄TOC\o"1-2"\h\z\u第1章 總 則 1第1節(jié) 般定 1第2節(jié) 定 義 2第2章 境件載荷 3第1節(jié) 般定 3第2節(jié) 境件 3第3節(jié) 浪荷 5第4節(jié) 力功載荷 7第3章 計(jì)法 8第1節(jié) 般定 8第2節(jié) 機(jī)設(shè)波法 8第3節(jié) 定設(shè)波法 9第4節(jié) 征荷 9第4章 體度估 13第1節(jié) 般定 13第2節(jié) 構(gòu)析型 13第3節(jié) 荷載邊條件 14第4節(jié) 潛移平強(qiáng)度核準(zhǔn) 15第5節(jié) 潛浮設(shè)強(qiáng)度核準(zhǔn) 17附錄1 計(jì)全位大應(yīng)計(jì)方法 19第1節(jié) 般定 19第2節(jié) 算法原理 19Ⅰ第1章 總 則第1節(jié) 一般規(guī)定（（CS本指南適用于雙下殼體和環(huán)狀下殼體半潛式平臺在漂浮狀態(tài)下主體結(jié)構(gòu)的總半潛式平臺總體強(qiáng)度評估是分析平臺在環(huán)境載荷和重力及功能載荷聯(lián)合作用O；（/圖1.4.4.1 半潛式平臺體強(qiáng)度評估流程圖1第2節(jié) 定 義定義（）響應(yīng)幅值算子：系指響應(yīng)函數(shù)的幅值與輸入函數(shù)的幅值之比，常簡寫為RAOReonseApudeOpao第2章 環(huán)境條件和載荷第1節(jié) 一般規(guī)定（式下的運(yùn)動響應(yīng)和載荷。（2023）22（2023）25第2節(jié) 環(huán)境條件SSHgT2式中：g——重力加速度，9.81m/s2；HHmax；Ts究。波陡應(yīng)小于以下限值： 1 7S1

T6s T6s 70.93T236 Hmax 2 T

T6sH

4.5

0.6Hmax

T2

T6s m（（pTz常用于總體強(qiáng)度評估的波浪譜有Pierson-Moskowitz單參譜（以下簡稱“P-M譜P-MP-MTf2245

exp4

p 22SfHT

exp1.25Tf JS sp

p ；3591 （17，1時即為PM（2021）f——波浪頻率，Hz；Hs——有義波高，m；Tp——譜峰周期，s；f1Tpf1Tp。TpTzT23Tp（2021）55.2.2.3式中：SsSp

SHss gT2zpSHsp gT2zp 1

Tz6sSs

6sTz12s 1

Tz12s有義波高和跨零周期的關(guān)系可表示為：gT2gT z

Tz6sgT2 THsz1z

6s12s m15 24gT 2gT z

Tz12s第3節(jié) 波浪載荷半潛式平臺應(yīng)采用勢流理論對作用在物體濕表面上整個水動壓力的積分計(jì)算（Morison）0~180°。//或頻域流場中的運(yùn)動可以用速度勢X,YZ,t描述，其滿足流域內(nèi)的控制方程—拉普拉斯方程?；谄脚_在水線面作微幅振蕩的假設(shè)，可以采用疊加原理對速度勢加以分解。流場中的速度勢可以分為三部分：入射勢、繞射勢和輻射勢。X,Y,Z,tX,Y,Zeit式中：——波浪頻率，rad/s；t——時間，s；X,YZ,tX,Y,Z——與時間無關(guān)的空間變量，可寫為：X,Y,ZIX,Y,ZDX,Y,ZRX,Y,ZIX,YZX,YZX,YZ采用線性化的伯努利方程，可得到流場中的波浪動壓力p：X,Y,ZX,Y,ZX,Y,Zeitpw

I D R t式中：p——波浪壓力，Mpa；W——海水密度，t/m3。將波浪動壓力沿平臺平均濕表面上積分可得到作用在平臺上的波浪載荷。FFDFI

kN/m式中：F——小尺度構(gòu)件垂直于其軸線方向單位長度上的波浪力，kN/m；FD——單位長度上的拖曳力，kN/m，F(xiàn)D1/2WCDA|ux|ux；FI——單位長度上的慣性力，kN/m，F(xiàn)IWCAVuxWVuWVCMuCAxA——單位長度構(gòu)件在垂直于矢量ux方向上的投影面積，m2/m；W——海水密度，t/m3；CD——拖曳力系數(shù)；CA——附連質(zhì)量系數(shù)；CMCMCA1；Vm3/m；u——垂直于構(gòu)件軸線水質(zhì)點(diǎn)速度分量，m/s；當(dāng)海流與波浪聯(lián)合作用時，u為波浪水質(zhì)點(diǎn)的速度矢量與海流速度矢量之和在垂直于構(gòu)件方向上的分量；u——垂直于構(gòu)件軸線水質(zhì)點(diǎn)加速度分量，m/s2；x——垂直于構(gòu)件軸線構(gòu)件速度分量，m/s；x——垂直于構(gòu)件軸線構(gòu)件加速度分量，m/s2。CD和CM和CM不僅與雷諾數(shù)Re和構(gòu)件表面相對粗糙度有關(guān)，還與庫爾根－卡培數(shù)KC有關(guān)。CD＝0.6～1.2，CMCD和CMCD和CM注：Re數(shù)定義為：KC數(shù)定義為：

????=????/??KcuT/D式中：u——垂直于構(gòu)件軸線水質(zhì)點(diǎn)速度分量，m/s；D——構(gòu)件特征尺度，m；T——波浪周期，s；——海水運(yùn)動粘性系數(shù)，m2/s。（Borgman（RAO第4節(jié) 重力及能載荷（；（；/（。第3章 設(shè)計(jì)波法第1節(jié) 一般規(guī)定設(shè)計(jì)波法即選取一個確定的波浪（包括波高和周期，以一定的方向和相位作（第2節(jié) 隨機(jī)性計(jì)波法22.2.3（）計(jì)算不同浪向和波浪頻率的特征載荷的RAO；22.2.3S和特征載荷應(yīng)最大值；m00.5ln11m00.5ln11pN式中：m0——特征載荷響應(yīng)譜的0階譜矩；p——置信水平，p取90%；N3N33600Tmm0m2Tm——特征載荷響應(yīng)的跨零周期，s，Tmm0m2

，m2為特征載荷響應(yīng)譜的2階譜矩，m 22Sd；2 0 sRAO

AMax mdRAOddRAOd——特征載荷RAO在設(shè)計(jì)波周期下的值。特征載荷RAO（）RAOSO2SR s式中：SR——平臺運(yùn)動或載荷的響應(yīng)譜；平臺運(yùn)動或載荷幅值的短期響應(yīng)服從瑞利分布：x x2 x x22fx2exp 2exp22式中：x——研究的變量；——標(biāo)準(zhǔn)差；2——方差。方差2

2m Sd Sd Sd0 0 R 0 R 0 s式中：m0——響應(yīng)譜的零階譜矩。短期響應(yīng)的有義值R1可表達(dá)為：3

m0R12m03第3節(jié) 確定性計(jì)波法22.2.2RAO；22.2.23~20s基于特征載荷RAO和（3），浪向和相位由對應(yīng)的最大RAO（）第4節(jié) 特征載荷需選取合適的特征載荷以確保作用于平臺結(jié)構(gòu)上的載荷組合能夠涵蓋平臺實(shí)（LB）3.4.2.1圖3.4.2.1 下體的離力下殼體間的縱向剪切力的最大值一般出現(xiàn)在斜浪狀態(tài)，波長約等于下殼體兩端對角線長1.53.4.2.2 圖3.4.2.2 下體的向剪力3.4.2.3所圖3.4.2.3 扭矩垂向彎矩的最大值一般出現(xiàn)在迎浪或斜浪狀態(tài)，波長約等于下殼體長，如圖3.4.2.4所3.4.2.4-2 圖3.4.2.4 垂彎矩圖3.4.2.4-2 向浪矩分布3.4.2.5圖3.4.2.5 縱加度圖3.4.2.6 橫加度第4章 總體強(qiáng)度評估第1節(jié) 一般規(guī)定（波。第2節(jié) 結(jié)構(gòu)分模型4.2.1.1單元類型 表4.2.1.1梁單元具有軸向、扭轉(zhuǎn)、雙向剪切和彎曲剛度，且沿單元長度其特性不變。殼單元具有面外和面內(nèi)剛度，且厚度不變。桿單元只承受桿軸向拉壓，不承受彎矩。質(zhì)量單元具有六個自由度，每個坐標(biāo)方向可以具有不同的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量。4/321。采用最近一次的測厚報(bào)告所提供的尺寸。第3節(jié) 載荷加與邊界件平臺靜水壓力以及所受波浪載荷以濕表面壓力的形式施加到結(jié)構(gòu)有限元模型。1%2%。4.3.1.44.3.1.6634.3.1.63（2Y1X向和縱向水平約束的剛度可根據(jù)系泊系統(tǒng)的水平剛度進(jìn)行確定。4.3.1.6邊界條件第4節(jié) 半潛式動平臺度校/4.4.2：sqsN/mm2；q4.4.2.2

N/mm2安全系數(shù) 表4.4.2.2應(yīng)力類型靜載工況組合工況軸向或彎曲應(yīng)力1.671.25剪切應(yīng)力2.501.88eqv 22

N/mm2eqv x y xy xyeqv

sq

N/mm2式中：eqv——等效應(yīng)力，N/mm2，取板單元形心處的中面應(yīng)力值計(jì)入；xxy

xN/mm2；yN/mm2；——單元xy平面的剪切應(yīng)力，N/mm2；——材料的屈服強(qiáng)度，N/mm2；q4.4.2.34.4.2.4等效應(yīng)力安全系數(shù) 表4.4.2.3靜載工況組合工況1.431.110×50式中：C——系數(shù)，按下式計(jì)算：

eqvCydC1.01.286

對于靜載工況對于組合工況yd——規(guī)定的材料應(yīng)力，N/mm2，按表4.4.2.4選取。局部高應(yīng)力校核中同料的yd值 表4.4.2.4材料屈服強(qiáng)度（）靜載工況組合工況，且未對局部高應(yīng)力點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)疲勞分析組合工況，且對局部高應(yīng)力點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)疲勞分析，結(jié)果滿足要求235235235235265259259259315301301301355326301312390346301331420346301346460368301368500400301400（Mises4.4.2.3平均應(yīng)力的計(jì)算基于單元形心處應(yīng)力，不使用內(nèi)插法和/或外推法得到應(yīng)力值。平均等效應(yīng)力應(yīng)基于單元面積進(jìn)行加權(quán)計(jì)算：n n A A vmav ivmi i1 1式中：vmav——單元平均等效應(yīng)力，N/mm2；miiN24.4.23Ai——考慮區(qū)域內(nèi)第i個板單元的面積，mm2；n——考慮區(qū)域內(nèi)的單元的個數(shù)。SY/T7CCS（2023）233.4.3~3.4.8CCS（2023）235CCS（2023）第258第5節(jié) 半潛式動設(shè)施度校/4.4.24.5.2.1安全系數(shù) 表4.5.2.1應(yīng)力類型梁單元?dú)卧S向或彎曲應(yīng)力剪切應(yīng)力遷移模式1.251.881.11正常作業(yè)模式1.672.501.43自存模式1.251.881.114.4.2.4C（1）C取0.97，對于正常作業(yè)模式；（2）C取1.25，對于遷移和自存模式。對于規(guī)定的材料應(yīng)力，按表4.4.2.4中組合工況選取。CCS（2023）258附錄1 設(shè)計(jì)波全相位最大應(yīng)力計(jì)算方法第1節(jié) 一般規(guī)定33.2.2.13.3.2.1第2節(jié) 計(jì)算方及原理22.2.22.2.31.2.3RIR=arctanIR 響應(yīng)幅值為：R2R2I2對于波浪入射的某一時刻t，響應(yīng)值為：FtRcostIsint式中：——角頻率，