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隨著造船業(yè)和海工裝備業(yè)的蓬勃發(fā)展，與造船相關(guān)的行業(yè)呈現(xiàn)出生機勃勃的繁榮景象，特別是沿江、沿海地區(qū)擁有得天獨厚的地理優(yōu)勢。塢門是船廠船塢不可缺少的重要組成部分，對于沿江堤、海堤布置的塢門，還要求具有防洪、擋潮功能。塢門的結(jié)構(gòu)形式有浮門式、橫拉門式、人字門式、臥倒門式等，其中浮門式塢門又分為方箱式、比重計式、桶形式。方箱式浮門的外形全部是直線形，制作簡便，環(huán)境適應(yīng)性強，塢門厚度不占用船塢的有效長度，是目前大型船塢采用最為廣泛的結(jié)構(gòu)形式，下面對塢門吊裝的吊耳進行詳細的強度分析。
塢門具有大尺寸、大噸位、形狀不規(guī)則等特點，給發(fā)貨與運輸提出了極大的挑戰(zhàn)。目前塢門的發(fā)運方式主要有以下兩種方式：①在工廠車間生產(chǎn)塢門分段，在船塢內(nèi)合攏調(diào)試，然后用拖船水路運輸運至使用區(qū)域；②在工廠車間生產(chǎn)塢門分段，在陸地合攏調(diào)試，然后吊裝下水，使用拖船或者半潛船運至目的地。
研究的塢門為南通中遠重工有限公司承接、設(shè)計、制造與發(fā)運的國外訂單，整個塢門為對稱的兩頭端部方箱型、中間段倒T型結(jié)構(gòu)。各個分段在工廠制造，受到制造方生產(chǎn)條件的制約，只能完成打砂油漆后發(fā)運至公司重載碼頭拼裝合攏，設(shè)備調(diào)試合格后，從碼頭吊裝通過水路由國內(nèi)發(fā)運至海外目的地。
該倒T型塢門，長度L= 86.20 m，寬度B=12008.20 mm，高度H=13.10 m，正常吃水深度極限高水位11.4 m、極限低水位8 m，波浪高度+3.20 m。
塢門中段采用倒“T”形結(jié)構(gòu)，兩端為方箱型結(jié)構(gòu)，塢門兩端各有兩個壓載艙，中段分為四個壓載艙，如圖所示。塢門兩端各分為三個水密艙，中間艙用于安裝電氣系統(tǒng)、兩側(cè)為壓載艙。在主體高度上被上/中/下甲板和底板分為三層，由上至下，第一層布置通道、控制臺及其他設(shè)備，第二層布置壓載水艙，第三層布置泵閥設(shè)備及管路。
倒T型塢門是在方箱型結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化計算衍生出來的新結(jié)構(gòu)形式，它充分考慮塢門的受力特性，重量約為方箱型塢門的60%，結(jié)構(gòu)重量僅約1600 t。倒T型塢門設(shè)計在制造成本控制、縮短制造周期、安裝、運輸方面均具有著明顯優(yōu)勢。
倒T式塢門整體重量達1600 t，碼頭起重設(shè)備難以滿足吊裝要求，受到碼頭承載力的限制，也無法使用其它大型起吊設(shè)備在碼頭上吊裝，只有大型浮吊船才能完成吊裝任務(wù)。由于倒T式塢門的長度達到86.2 m，使用一艘浮吊將使吊裝過程極其不穩(wěn)定，故采用兩艘2000 t起吊能力的浮吊船進行吊裝作業(yè)。
該產(chǎn)品運輸可以選擇直接將塢門放入長江中，將艙內(nèi)注入適當(dāng)量的壓載水后，用拖船直接拖至目的地，也可以選擇將塢門吊裝在半潛船上后綁扎固定，運輸至交貨地點。考慮到整個運輸路途比較遙遠，在海上停留的時間很長及運輸過程中其它不確定的因素，故選用半潛船直接運輸。
整個塢門的重量分布為兩頭重、中間輕，重心位于結(jié)構(gòu)中下部。塢門的吊裝設(shè)計了兩個吊點，分別位于距離塢門端部1/6長度部位的頂部，吊點間距離為86.2X4/6=57.46 m，兩艘浮吊同時分別起吊一個吊點。單個吊點起吊重量約為800 t。塢門結(jié)構(gòu)均采用薄板設(shè)計，單點起吊800 t會在吊點附近產(chǎn)生極大的應(yīng)力集中，導(dǎo)致薄板撕裂，塢門結(jié)構(gòu)破壞。為了分散應(yīng)力的集中，必須擴大起吊點的受力范圍，將單個吊點分布4個分吊點，每個分吊點布置一只吊耳。吊裝過程中使用線纜索具，使每只吊耳受力均等。每只吊耳受力降低至800/4=200 t。
專業(yè)從事機械產(chǎn)品設(shè)計│有限元分析│強度分析│結(jié)構(gòu)優(yōu)化│技術(shù)服務(wù)與解決方案
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