大型箱体浮式结构拖带动力响应物理模型试验研究

为研究大型箱体浮式结构在海上运输过程中的作业安全问题,开展了正常作业条件下浮式结构拖带时的水动力响应物理模型试验,以不规则波浪荷载作用下浮式结构的六自由度运动量为主要研究对象,从各运动量谱的演变规律出发,探讨了在不同有效波高、平均波周期和拖带速度情况下浮式结构的运动响应。结果表明:迎浪拖带时,纵摇与垂荡两自由度对不规则波浪荷载响应较为稳定,且对平均波周期和拖带速度较为敏感;随着平均波周期增大,两者的运动量谱从多峰谱过渡为单峰谱,谱形逐渐规则且束窄,谱峰频率与波浪谱峰频率接近,相对谱峰频率在1左右且随着平均波周期增大而增大;随着拖带速度增大,垂荡运动量谱的谱形逐渐尖陡,谱峰密度、相对谱峰密度均增大,水动力响应加剧;垂荡最大可能距离和最大可能纵摇角度均随有效波高增大而增大,最大可能纵摇角度随拖带速度增大而减小。