2船体梁约束扭转极限承载能力迭代计算
2.1扭转极限承载力的基本假设
与船体梁弯曲极限强度相似,船体梁约束扭转极限强度计算也是以横向框架具有足够的强度和刚度为前提,认为横向主要支撑构件之间的板格和扶强材的屈曲或屈服的破坏导致船体梁整体垮塌。因此船体梁约束扭转极限强度可以采用一端固定,另一端施加扭矩的单跨(主要支撑构件间距)船体梁模型。Paik[9]的有限元计算结果也表明一跨模型和一舱模型的约束扭转极限强度值基本相同。除此之外,为了简化计算船体梁的约束扭转极限强度过程,本文还做了如下的假设:
(1)抗扭能力的假设
将薄壁梁的加筋板格视为一系列相互独立的四边简支的板格单元,薄壁梁的扭矩全部由板格承担,主要支撑构件、扶强材等仅作为板格的支撑,忽略其自身抗扭能力。
(2)转角相同的假设
假设船体梁横截面上各点的转角相同,横截面上各点的剪应变与该点到截面形心的距离成正比。
(3)剪流方向的假设
船体梁在扭矩作用下,横截面上所有板格单元的剪流对截面形心的力矩与截面所受扭矩方向相同,因为只有这种剪流方向才能达到扭矩最大化。