這篇工業工程碩士論文發表了鋼結構升船平臺質量檢測探索，海洋運輸離不開鋼結構升船平臺，論文探討了剛結構的工程概況，并加固施施工質量進行檢測，經檢測加固后的結構平臺不存在影響結構性能的缺陷，判定升船平臺結構的加固質量較好。

　　摘要：鋼結構升船平臺為海洋運輸船只提供維修和進塢功能，同時具有適度的穩定性、很好的抗震能力和足夠的承載能力。通過對某升船平臺結構加固工程總體質量的檢測，用簡化模型計算與荷載試驗結合的方式，判定平臺能否滿足使用要求。

　　關鍵詞：工業工程碩士論文,鋼結構升船平臺,荷載試驗

　　引言

　　海洋運輸船只能夠持續正常的運輸，需要先進的維護方式。鋼結構升船平臺因其質量輕、韌性好、施工方便和整體剛性好等特點而得到廣泛應用和頻繁的使用。由于平臺經常受海水的浸泡易產生嚴重的腐蝕，影響結構的整體穩定性，為避免平臺在運行過程中突然失效，必須對鋼結構升船平臺的安全給予重視并定期進行安全檢查。通過對某升船平臺結構加固工程總體質量的檢測實例，采用簡化模型的方法，對鋼結構在理論荷載下進行計算分析;再通過現場荷載試驗，判斷結構是否符合承載力檢驗標準。

　　1工程概況

　　大連外輪航修廠400t簡易升船設施主要由水工建筑物、升船平臺、吊點裝置、機械設備、電氣設備等構成。其中升船平臺為梁板式全焊結構，采用3節聯動平臺，前后2節為主動平臺，各長16m，寬14m，中間為從動平臺，長12m，寬14m。平臺共有4根主橫梁，設8個吊點。平臺原設計承載能力600t，每年修船約20條，使用頻繁。由于升船設施隨著潮汐的漲落經常浸泡在海水中，主要結構腐蝕嚴重[1]。經過對升船平臺進行結構檢測及承載力評估，船重荷載≤270t，為保證生產安全，提出對升船平臺鋼結構進行加固防腐處理方案，將船重荷載設計值提高到400t，為驗證加固后平臺是否能滿足現有提升能力(400t)的要求，需對加固施工質量進行檢測，并進行使用性能靜力荷載試驗。

　　2加固結構質量檢測

　　從鋼材強度、焊接質量、加固鋼板截面尺寸及結構防腐涂層厚度等幾個方面對結構加固后質量進行檢測，檢測結果見表1。

　　3荷載試驗方案

　　按照GB/T50344-2004《建筑結構檢測技術標準》[2]附錄H對于鋼結構性能的靜力荷載檢驗的規定及合同書中約定內容，本次試驗屬于結構使用性能檢驗，試驗方案如下。3.1最大試驗荷載依據GB/T50344-2004附錄H.2.3條鋼結構使用性能檢驗的荷載，應取下列荷載之和：實際自重×1.0;其他恒載×1.15;可變荷載×1.25。其中實際自重不變，其他恒載無，可變荷載即為船重荷載，所以本次試驗最大荷載為500(t)。3.2荷載分級依據GB/T50344-2004附錄H.1.4條，檢驗的荷載應分級加載，每級荷載不宜超過最大荷載的20%，本次試驗的最大荷載為500t，荷載共分5級，分別為100t，200t，300t，400t，500t。加載布置示意見圖2，現場加載情況見圖3.3.3變形(最大撓度)測試依據GB/T50344-2004附錄H.1.5條，加載過程中應記錄荷載變形曲線。H.1.6條規定達到使用性能檢驗的最大荷載后，應持荷至少1h，每隔15min測取一次荷載和變形值，直到變形值在15min內不再明顯增加為止。然后分級卸載，在每一級荷載和卸載全部完成后測取變形值。H.2.4條規定卸載后殘余變形不應超過所記錄最大變形值的20%。依據JTJ283-1999《港口工程鋼結構設計規范》[3]第6.3.2條，受彎構件的最大撓度值不應超過L/500，L為計算跨度。本次試驗在主要構件上均設置觀測點，采用全站儀檢測梁在各級荷載下變形情況，測點布置見圖4。3.4應力測試依據JTJ283-19995.2.1條規定，Q345鋼材抗拉、抗壓強度設計值為310MPa，抗剪強度設計值為180MPa。本試驗應力測試采用電測法，在主要承重梁上設置應力測試點，每根梁梁中下翼緣沿梁長方向貼一單向電阻應變片，梁一端腹板中部貼1直角應變花。2#，3#主橫梁兩端均貼應變花，3#主橫梁承重最大，所以在上翼緣原材上貼1單片，下翼緣原材和加固板材上各貼1單片，以備比較。3-E號吊耳貼1直角應變花。采用DH3816靜態應變測試系統進行測試。測點位置示意見圖5。試驗測定的應力值為不記自重的荷載應力，最終應加上自重產生的應力同設計值比較。3.5試驗步驟(1)依據試驗方案，在應力測試點粘貼電阻應變片，布置測試導線。(2)可變荷載為零時，測讀各點應變及變形初始讀數。(3)依據3.2條逐級施加荷載，每級荷載在總體范圍內均勻分布。(4)在每級荷載下測讀各測點應變及變形讀數。觀測主要受力點焊縫不應出現開裂，隨時計算在各級荷載下主要測點的應力值及撓度值，不應超過設計值及標準要求，而且應變與撓度的增量基本呈線性關系;否則，應立即停止試驗，研究判斷后再決定后續試驗如何進行。(5)在一切正常的條件下，滿足3.1條的要求，即可終止試驗。

　　4荷載試驗結果分析

　　4.1模型簡化計算由荷載布置圖4，可把各梁的受力情況簡化成圖6的形式。其中l是橫梁的長度，F為加載后梁所分擔的重物重力的近似值，b是所受集中力到支點的距離，q為梁本身自重和承擔其他梁的重量所折算出來的均布荷載。4.2變形(最大撓度)測試結果(表2)根據實際應用情況，本次試驗荷載集中在2#，3#主橫梁附近，以此附近數據進行分析。試驗所測各測點變形增量基本呈線性，卸載后殘余變形均小于最大變形值的20%，各梁最大撓度值均小于計算跨度1/500的規定。4.3應力測試結果由理論計算和實際荷載布置可知3#主橫梁受力最大，所以以3#主橫梁為例進行應力分析，由表3中數據可見，各測點應力增量基本呈線性，卸載后基本無殘余應力，說明材料均在線彈性范圍內。最大應力(最大荷載應力+自重應力)未超過材料強度設計值要求。3#主橫梁跨中下翼緣原材和加固板材測試結果相近，說明加固焊縫質量完好。4.4誤差分析由表2、表3中數據可以看出，變形測試最大誤差為15.9%，應力測試最大誤差為19.6%。誤差的主要來源有：①加載方式與簡化模型不同引起的誤差，②由于銹蝕等原因造成的實際截面尺寸與計算尺寸不同的誤差，③儀器設備等引起的誤差。結果分析表明理論計算與實際測量基本相符，驗證了理論分析的正確性。

　　5結語

　　對某400t升船設施加固后進行質量檢測，依據國家標準及模型簡化計算結果，對結構平臺進行現場荷載試驗，通過理論分析和試驗結合的方式，確定該平臺滿足提升能力設計要求，說明加固措施合理有效，為平臺后期安全生產提供保證。通過對升船平臺的檢測及現場試驗，解決了平臺達到使用年限或結構遇到腐蝕等損傷而不能正常使用的問題。

　　參考文獻

　　[1]姜連馥，陸文發.卷揚式垂直升船平臺設計簡介[J].水運工程.1995，(12).

　　[2]GB/T50344-2004，建筑結構檢測技術標準[S].

　　作者：金立強 邢懷念 劉增利 李達 孫凱 李書卉 張小鵬 單位：大連理工大學工程力學系

　　推薦期刊：《中國陶瓷工業》(雙月刊)1994年創刊，是專業技術刊物。《中國陶瓷工業》主要報道我國陶瓷工業發展狀況，以及國內外陶瓷工業技術領域的最新科研成果，開展陶瓷藝術的研究和經驗交流。