DB21／T 3564-2022  海上浮式渔业平台结构设计规范

DB21/T3564—2022

作用在浮架系统和网衣系统单位长度小尺度构件（截面特征尺度与波长之比≤0.2）上的波浪载荷，包 括水阻力和惯性力，应按式（4）计算，浮架系统和网衣系统中多为圆形构件，水阻力系数宜取1.2，惯性 力系数宜取2.0，其他截面构件的水阻力系数和惯性力系数应参照规范选取或由物理模型试验确定：

作用在浮架系统天尺度构件上的波浪载荷，应采用绕射理论对作用在物体湿表面上的整个动水压力进 行积分计算。描述流场的速度势函数应满足拉普拉斯方程，并满足物体表面、自由表面、海底及无穷远处 的边界条件。总速度热由入射垫、绕射垫和辐射热组成

作用在浮架系统和网衣系统构件上的海流载荷应按式（5)计算，浮架系统和网衣系统中多为圆形构 系数宜取1.2医院建设标准，其他截面构件的水阻力系数应参照规范选取或由物理模型试验确定：

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作用于单位长度构件上的海流力，单位为牛每来（N/m）； A。一一单位长度构件在垂直于海流方向上的投影面积，单位为平方米每米（m/m)；

5. 3. 4 海冰载荷

对于有海冰的海域，还应考虑作用在浮架系统上的海冰载荷，包括海冰引起的结构重力、浮力、风载 荷、海浪载荷、海流载荷的变化，以及在海面风、波浪、海流驱动下运动的冰块对结构物的冲击、摩擦作 用。

依据平台功能和船舶靠泊需求，型式可选用圆形或矩形（图1）；圆形平台的周长宜在40 围内，矩形平台的边长宜在10m~40m范围内

6. 2. 1 浮架系统

6. 2. 1. 1框架

甲板强度应能满足平台承载要求；甲板高度应保证平台上接纳人员达到最大容量时，不会发生甲板上 浪。

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6. 2. 1. 3 护栏

台边缘及人员通道均应设置安全防护栏杆，护栏高度不应低于1米，设计应考虑到人员滑倒后 J风险：护栏的设计可参照CB/T3756的要求，

6. 2. 2网衣系统

6. 2. 3锚泊系统

6. 2. 3. 1锚链

锚链的强度应满足锚泊强度要求 和规格应符合GB/T549的规定；锚链长度应保证在设计高水 立时仍有足够的拖更长度，在设计低水位时不会造成锚绳与海底摩擦，

6. 2. 3. 2 锚绳

锚绳的强度应满足锚泊强度要求，材料和规格应符合GBT18674的规定：单根锚绳的长度应保证锚 绳与锚链的总长度不小于水深的3倍，

6. 2. 3. 3锚硫

苗锭应能提供足够的水平抗拉力和垂向抗拔力，形式和规格应根据目标海区的底质类型和荷载分 定，常用形式有铁铺、重力块和锚桩等。

6. 3. 1浮架系统及附属结构物

浮架系统及附属结构物强度分析应考虑下列内容： 浮架系统及附属结构物荷载计算应按第5章确定； 一应按最不利的荷载和荷载组合确定构件的设计强度； 强度分析应包括整体结构强度分析、局部结构强度分析和疲劳分析，宜采用有限元法 除强度要求外，应避免平台发生过大的变形和振动，确保平台正常作业以及人员安全

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网衣系统结构分析应考虑下列内容： 网衣系统荷载计算应按第5章确定； 强度分析宜采用集中质量法、有限元法等方法： 强度分析应考虑网衣的材料特性、编制工艺、几何尺寸以及生物污损的影响 除强度要求外，应考虑网衣变形，确保渔业平台的养殖容积满足生产需求。

6. 3. 3锚泊系统

锚泊系统结构分析应考虑下列内容： 锚泊系统荷载计算应按第5章确定； 强度分析宜采用动力分析，包括物理模型试验和数值模拟方法： 强度分析应包括锚绳、锚链、锚锭等结构在水中的强度； 强度分析应考虑完整工况和破损工况，即锚泊系统中任一锚绳失效后的工况。

6.4.1浮架系统及附属结构物

6.4.1.1屈服强度

结构屈曲强度分析应按式（6）确定其许用应力值，对于结构构件轴向或弯曲应力，安全系 对于构件剪切应力，安全系数宜取1.88：

式中： [o]一—构件许用应力，单位为兆帕（MPa）； s—构件屈服强度，单位为兆帕（MPa）； S——构件屈服强度安全系数。

6. 4. 1. 2 屈曲强度

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[cr] 构件许用临界屈曲应力，单位为兆帕（MPa） Ger—构件临界屈曲强度，单位为兆帕（MPa）； Sm—构件临界屈曲强度安全系数。

6. 4. 1. 3疲劳强度

对于框架结构上承受交变荷载的区域，还应校核其疲劳强度；海上浮式渔业平台设计使用 20年。

经荷载计算和验证，应对网衣系统结构进行强度校核，包括网线、纲绳在浸湿状态下的强度分机 分析结果应符合GB/T18673或SC/T5022的要求，纲绳断裂强力应符合GB/T18674的要求

6. 4. 3 锚泊系统

锚绳的极限承载力值应按式（8）确定，以完整工况作为设计工况时，安全系数宜取2.47；以破损工况 乍为设计工况时，安全系数宜取1.73：

LOJ=O/ S%* 式中： [om]——锚绳极限承载力，单位为兆帕（MPa）； m—锚绳断裂强力，单位为兆帕（MPa）； 锚绳断裂强力安全系数，

式中： [om]——锚绳极限承载力，单位为兆帕（MPa）； Om—锚绳断裂强力，单位为兆帕（MPa）； 锚绳断裂强力安全系数，

依据结构强度校核结果，对不满足强度要求或强度余度过高的结构构件进行重新设计。

应根据海区条件、地形地貌和功能需求布局，宜遵循以下 一对于风浪较大的海域，宜采用单台布局的形式： 一对于风浪较小的海域，宜采用多台布局的形式： 对于海底地形平坦的海域，宜采用多台布局的形式； 对于海底起伏较大的海域，宜采用单台布局的形式：

一对于具有常浪向或常流向资料的海域，宜采用顺浪或顺流的布局形式。

7.2.1单台布局锚泊形式

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单台渔业平台尺寸较小时宜采用四点锚泊的形式，尺寸较大时宜采用八点锚泊的形式，布局形式见图 。当铺泊系统不满足强度要求时，应适当增加错绳数量。

（c）单台圆形平台八点锚泊示意

7.2.2多台布局锚泊形式

2单台渔业平台布局形式

两台渔业平台组合布局，平台尺寸较小时宜采用四点锚泊的形式，尺寸较大时宜采用十二点锚泊的形 式，布局形式见图3；两台以上渔业平台组合布局的锚泊形式可参照执行；当镭泊系统不满足强度要求时 应适当增加锚绳数量：在满足系泊力的前提下，相邻两根锚绳可共用一个锚

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7.2.3多台布局连接设计

（d）两台矩形平台十二点锚泊示意

图3两台渔业平台布局形式

多台组合布局的渔业平台除满足单个平台结构设计的要求之外，还应考虑下列内容： 一一多个渔业平台宜采用顺浪或顺流的布局形式； 一平台之间的连接形式宜设置为柔性连接； 一一确定可能出现的最危险情况下平台间的拉力，设计连接缆绳或锚链； 一一确定可能出现的最危险情况下平台间的碰撞力，设计护等防撞设施，分析碰撞区域的局部强度； 一易碰撞区域的结构设计应具有一定的几余度，保证即使结构局部碰撞损环也不会导致主体结构失 效或者失稳。

平台的水动力指标应包含下列内容： 运动响应，包括纵荡、垂荡、纵摇，必要时还应测量横荡、横摇、摇； 网衣变形，包括运动、变形、体积保持率：

系泊力，包括锚绳力、锚链力以及锚受力： 多台组合布局时应考虑相邻平台间的连接力，包括拉力和压力。

系泊力，包括锚绳力、锚链力以及锚锭受力；

平台的动力特性应包含下列内容： 一动力参数，包括模态、固有周期和阻尼系数： 一加速度响应，包括线加速度、角加速度； 水弹性响应，包括稳定性分析、变形响应； 结构强度，包括浮架系统的应力、应变，网线张力，锚绳张力。

8.3. 1集中质量法

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该方法适用于分析渔业平台的刚性浮架系统、柔性网衣系统和锚泊系统，数值模型的建立应包含下列 内容： 一一将结构离散为一系列的、由无质量的弹簧连接的集中质量点； 一通过求解各集中质量点的运动微分方程，可以获得各个质量点的位移，最终获得结构的运动和变 形； 一集中质量点的运动微分方程根据牛顿第二定律构建变压器标准规范范本，利用龙格库塔法求解，可通过计算机语言编 程实现。

该方法适用于分析渔业平台的刚性大尺度构件，数值模型的建立应包含下列内容： 建立求解波浪作用下结构绕射问题的边界元模型：

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采用结构边界的网格离散相应的边界积分方程； 描述流场的速度势函数应满足拉普拉斯方程； 采用边界元法对作用在物体湿表面上的整个动水压力进行积分计算。

采用结构边界的网格离散相应的边界积分方程； 描述流场的速度势函数应满足拉普拉斯方程； 采用边界元法对作用在物体湿表面上的整个动水压力进行积分计算

物理模型试验设计应同时满足弗劳德相似和斯特劳哈尔相似，以保证模型和原型之间正确的相似关系 鱼业平台的模型和原型的相似条件应包含下列内容： 一几何相似，即模型和原型虽然大小不同，但其形状完全相似； 一运动相似，即模型和原型在流体中运动时，其对应点处在任意瞬间的同类物理量如流体的速度 扣速度等都有相同的比例； 动力相似粉煤灰标准，即流体作 日成比例