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37440.大水位差下趸船系留方式研究.pdf由悬链线理论可知，悬链线的水平投影长度分别为：
在△ACC'中，AC为位置一时锚链的水平投影长度L，AC'为位置二时锚 链的水平投影长度L，已知水平位移量为，船在位置一时锚链的方向角为 α。通过计算得到，位置一时锚链的水平投影长度为：
在^ACC'中，由余弦定理可得，当船处于位置二时锚链的水平投影长度 为：
那么，当船处于位置二时卧链长度为
因此口岸扩能改造工程施工组织设计，在新位置下的锚链长度为
综上所述，当水位高度由h变化为h,时，锚链的收放长度为
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以沙沱码头为例，码头的坡度为1:2，即tan=0.5，锚固定点位置按照最 高水位和最低水位分别进行计算，通过比较两者结果选取合适的锚固定点。通 过悬链线理论可知，最高水位时悬链线的水平投影长度x=115.04m，卧链长度 Sbl=57.64m，最低水位时悬链线的水平投影长度x²=38.72m，卧链长度 S,，=19.38m。已知船的水平移动距离为：
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4.1.4.1现有系留方式
AC=x +Sh=172.68m A'C'=x, +Sh²=58.09m
对现有系留方式外八字锚的锚固点位置进行分析，通过余弦定理计算可得， 最低水位下锚固定点A'至基准点C的距离为：
显然，A'C 显然，AC'>A'C'，因此实际的锚固定点选取A点满足要求，即实际锚固 点位置为最高水位时的锚固定点位置。 此时，锚链长度等于悬链线长度S，和卧链长度S.之和，即 武汉理工大学硕士学位论文 Hhmax =173.65 m S, = Sh +Sb = /hmax +2ahmx + 20 L = Shi + Xi = =172.68m 2 a 武汉理工大学硕士学位论文 4.1.4.2混合系留方式 显然，A'C 武汉理工大学硕士学位论文 得，最高水位下错固定点A至基准点C'的 显然，AC'>A'C'，因此实际的锚固定点选取A点满足要求，即实际锚固 点位置为最高水位时的锚固定点位置。 此时，锚链长度等于悬链线长度S，和卧链长度S，之和，即 S, = Sh + Sh: = /hmx2 +2ahmax + 2.0 ahm L = Sh + X : +a·ch +1 =172.68 m 2 武汉理工大学硕士学位论文 4.2.1水位变化分析 武汉理工大学硕士学位论文 当船随水位变化而发生升降时，钢丝绳的长度和受力也随之发生变化。 假设钢丝绳与水平面的夹角为，此时钢丝绳的受力为F，那么水平面的分力 为： F= F'cos Q 假设钢丝绳的破断载荷为F1，应有F'≤F1。那么最大变化角度θ为： 0= arccos F 武汉理工大学硕士学位论文 由于船是随斜坡码头的坡度做斜向运动，所以船的运动线路与水平面 所成角度也为。当水位上升时，在三角形△OAC中，存在以下几何关系： 从而，当钢丝绳向上倾斜角度①时，水位上升高度为： 钢丝绳系留点之间的距离AC为： 而，当钢丝绳向下倾斜角度θ时，水位下 钢丝绳系留点之间的距离AB为： h, cot y+h, cot = L.. Lco L cot+cot h L. + B D = siny siny(cot y+cot e 综上所述，船在相邻两个系船环之间运动时，水位的变化高度 相邻两个系船环的布置距离为： 已知船船宽B=10m，跳板长度L。=6m，斜坡码头的坡度为1:2，即 tan=0.5，钢丝绳在水平面的拉力为F=380.97KN，按照上面的计算公式， 钢丝绳的最大变化角度0为： 其中：[F]钢丝绳许用拉力，[F]=390KN。 可以求得岸坡上系船环的布置距离为 武汉理工大学硕士学位论文 0=arccos 12.35° F 通过上述两章对船混合系留方式的分析计算，以及与现有六锚方式的比 较，现对两种方式的比较结果总结如下： （1）混合系留方式系点较少。乌江库区水域面积为54508km²，沙沱码头水 或宽度90~150m，水域面积较小。相比于现有六锚方式，混合方式的系点减少 至四个，从而减少了占用甲板和码头水域的空间，更加便于船上其它设备的布 置和其它过往船舶的停靠； （2）混合系留方式优化索链受力。因为现有的系留方式，内八字锚链受力 较小，存在很大富裕度，混合方式使受力相对更加均衡，更加充分发挥索链的 作用； （3）混合系留方式成本更小。钢丝绳的成本相比锚链要小很多，而且取消 了引水锚，从而使整个系留系统的造价更为低廉一些； （4）混合系留方式操作更为方便。当船随水位变化而需要收放锚索时， 混合方法只需操作两根锚链和两根钢丝绳，而现有的六锚系留方式需要操作六 根锚链，显然操作更为繁琐一些 本章针对库区水位变化较大的特点，对两种不同的系留方式分别计算出不 司水深下应放锚链长度，为实际作业中水位变化时的锚链收放提供指导；另外， 在限制钢丝绳倾斜角度的前提下，确定系船环沿岸坡的布置距离， 武汉理工大学硕士学位论文 对船系留方式的评价涉及到很多因素，由于这些因素隶属于不同的范畴， 并且很多因素都是定性的，无法给出定量的衡量。因此，本文应用模糊综合评 介法，建立二级模糊综合评价体系对其进行评价。 模糊综合评价法是一种基于模糊数学的综合评价方法。该综合评价法根据 模糊数学的隶属度理论把定性评价转化为定量评价，具有结果清晰，系统性强 的特点，能较好地解决模糊的、难以量化的问题，适合各种非确定性问题的解 快。模糊综合评价法的主要内容包括：选择评价因素、确定各因素的权重、划 分等级分值标准和统计各评价因素的专家打分。 在应用模糊综合评价法时，应遵循以下两个原则： （1）全面选取评价因素。根据最终的评价自标，尽可能全面的选取评价因 素，保证选取的评价因素能够真实完整地反映出评价对象的实际情况； （2）合理分配权值。不同的评价因素在评价体系中具有不同的重要程度 所以应该合理分配不同的权值，在评价过程中能够重点突出重要的因素，从而 保证最终评价结果的合理性 5.2二级模糊综合评价的基本原理 二级模糊综合评价首先在较低层次的因素中进行一级综合评价，然后在此 评价结果的基础上进行较高层次的二级综合评价。这种解决思路与人脑处理复 杂问题的思维方式是相似的159，下面介绍一下二级模糊综合评价的基本原理和 方法。 5.2.1确定因素集和权重集 首先选取所有的评价因素，将其按照不同的类型进行分组，建立评价因素 集U={ui,u²,,u,}。其中，元素u,(i=1,2,,n)是第一层次的第i个因素。它由 第二层次中的m个子因素组成，即u,={ui,ui2,",uim}。其中，元素 u,(i=1,2；n，j≠1,2m是第一层次的第i个因素的第j个子因素。 根据每一层次中各个因素的重要程度，选择适当的方法分别确定各因素对 应的权重大小，从而得到各个层次评价因素的权重集。 第一层次评价因素的权重集为 其中，元素a.(i=1,2,,n)是第一层次中第i个因素u,的权重； 第二层次评价因素的权重集为 武汉理工大学硕士学位论文 A=a,a,,am) 其中，元素a(i=1,2,,n；j=1,2,..",m)是第二层次中第i个因素u.的第 个子因素u的权重。 确定好评价因素集和权重集后，可根据各种因素的不同要求设定评价等级， 将所有的评价等级组成备择集，可表示为 5.2.3一级模糊综合评价 V=(Vi, V2,***, Vp) 元素v.(k=1,2,p)是可能作出的第k个 由于每一个因素都是由低一层次的若干子因素所决定，因而对于每一因素 的单因素评价，可以看做是低一层次的多因素综合评价。那么，一级模糊综合 评价即是对于第二层次的多因素综合评价。 对评价体系中第二层次评价因素进行综合评价，得到的评价矩阵可表示为 R,i ri12 · rip R:2 ri21 Ti22 . ri2p R, = ... : 、 rim1 Trim2 ". rimp 其中，R,表示第二层次第j个子因素u的单因素评价集，ri(i=1,2，..,n;j=1, 2，...,m;k=1,2，...,p)表示u.被评为V.的隶属度，即评价因素u.被评为v.等级的 可能性。 于是，一级模糊评价集为 (bi1,bi2,**",bik,**",bp)=A·R, (i=1,2,,n) 其中，b.表示评价因素u.对备择集V中第k个元素v的隶属度，即评价因 素u,被评为V等级的可能性 5.2.4二级模糊综合评价 武汉理工大学硕士学位论文 二级模糊综合评价是对第一层次所有因素u(i=1,2,.,n)的综合评价，则二 级模糊综合评价的评价矩阵R'为 那么，二级模糊评价集头 其中，b表示在综合评价所有第一层次评价因素u，后，评价对象对备择集V 中第k个元素V的隶属度，即评价对象被评为V等级的可能性 得到各个专家的评价结果后，采用加权平均法对结果进行统计。加权平均 去把以各评价等级V的隶属度b为权系数，对备择集元素V进行加权平均得到 的值取为评价结果，即： 如果评价指标b,已经归一化，即之b=1，则 beV Zby K二 = 24 即之b=1，则 k=l 然后，将得到的加权平均值v与备择集V中各元素进行比较，根据接近程度 判断评价对象所隶属的等级水平。 5.3二级模糊综合评价 5.3.1评价因素的选择 武汉理工大学硕士学位论文 1、实用度。系留系统实用度的优劣对该系统实际使用具有重要的影响，实 用度由水域适应性、大水位适应性和操作便利性三部分组成。 2、可靠度。可靠度是每一项工程正常行使功能的基础，在评价可靠度这个 因素时，主要考虑以下三个因素：受力大小、使用寿命和船位移。 3、成本。成本也是码头船系留系统建造需要考虑的一个重要因素。成本 主要由几个因素来体现：设备成本、建造成本和维护成本 5.3.2因素成对比较法确定权重 本文采用因素成对比较法，分别对两个层次的评价因素确定权重，主要分 为定性排序和定量计算两个步骤， 1.定性排序一建立排序矩阵 （1）在第一行和第一列填写各个评价因素： （2）将第一列的每个评价因素与同行的评价因素进行对比，相对重要性由 专家评分，如果列的评价因素相对更为重要，则填写1，反之填写0； （3）将各评价因素得分值，按行相加，根据分值的大小进行重要性定性排 武汉理工大学硕士学位论文 5.3.3评价等级的设定 武汉理工大学硕士学位论文 5.3.4现有系留方式评价 R,t ri1 ri12 ri17 R;2 Ti21 Ti22 :.. Ti27 R, = ... ... Rim Trim! T'im2 Tim7 rik =dik /d 表示对评价因素u.作出第k级评语的专家， 武汉理工大学硕士学位论文 0.1 0.2 0.4 0.3 0 0 R = 0 0.1 0.4 0.5 0 0 0.1 0.2 0.3 0.3 0.1 0 0.3 0.5 0.2 0 0 0 0 R, : 0.3 0.2 0.3 0.2 0 0 0.1 0.3 0.3 0.3 0 . 0.1 0.3 0.4 0.2 0 0 0 R, = 0.1 0.3 0.4 0.2 0 0 0 0.1 0.4 0.4 0.1 0 0 0 二级模糊关系矩阵R=B,B,,B.，二级模糊评价向量B=A·R， 其中：A=(0.398,0.361,0.241) 5.3.5混合系留方式评价 津通国际工业园12#厂房钢结构工程施工组织设计0.0670.167 0.375 0.365 0.025 0.000 0.000 1 0.246 0.342 0.262 0.150 0.000 0.000 0.000 0.1000.321 0.400 0.179 0.000 0.000 0.000 武汉理工大学硕士学位论文 B =(0.2050.3450.3310.110 0.0100.0000.000) 本文将评语集V相应等级的元素数量化为V=(95,85,75,65,50,30,10)，根据 加权平均法的计算方法，计算得到现有船系留方式评分的加权平均值为 混合系留方式评分的加权平均值为 V=ZbrVk = 77.799 V2 =bve=81.194 高速路施工组织设计总体施工方案武汉理工大学硕士学位论文