集装箱船结构特点

Question

回答要包括：船底结构，横剖面结构，舷侧结构，甲板结构，集装箱船的现状及发展趋势

Answer 1

1．集装箱船最大的特点是它所装的都是标准规格的集装箱，因此使得它的结构和一般的货船大不相同。它采用垂向直壁式结构，并且它的的货舱口宽度几乎和货舱宽度一样大，舷边只留了很小宽度的甲板边板。而这样的开口明显对船的抗弯、抗扭和横向强度不利。为了弥补这些的不足，集装箱船在结构上通常采用下列加强措施：
(1) 采用具有水密舷边舱的双舷侧；
(2) 增加甲板板和舷侧板的厚度；
(3) 加大两个货舱口之间的舱口端横梁和甲板横梁的尺寸。
由于货舱的开口大，为了保证强度，必须采用相应的加强措施。出于装卸方便的要求，从抗扭强度上考虑，最方便的就是在舷侧设内纵壁和抗扭箱；从稳性角度考虑，最方便的就是在舷侧设压载水舱。
2．集装箱船货舱区域的舷侧都具有双层壳板，其货舱载货的有效宽度和货舱宽度差不多。内舷侧纵壁对甲板大开口造成的总纵强度的削弱做了补偿。此外，舷边舱还能提高船体的抗沉性和用作压载水舱。舷边舱内一般设置平台甲板，对增加总纵强度和刚度都有帮助，同时，平台甲板还可用作人员通道。集装箱船舷侧多采用纵骨架式，有些船舶将上层平台甲板以下采用横骨架式，上层平台与甲板间采用箱形结构作为抗扭箱，以提高船舶的抗扭强度和总纵强度。
3．由于集装箱船甲板外飘、航速快，船体受到波浪的冲击力比较大，造成的冲荡应力也比较大，加上总纵合成应力也比较大，所以船体内结构所受的弯矩值也就大，所选取的构件尺寸也应较大。和一般货船比，所受应力较大，疲劳问题更严重，从而对上甲板的设计与施工，舱口围板的设计与施工都提出了较高的要求。
4．为了装更多的集装箱，集装箱船通常设计成大的货舱开口和狭长的甲板条船舶，这使得船体的水平弯曲、扭转效应、横向强度在其总纵强度中所占的比例明显上升，舱口角隅处也会有明显的应力集中。而随着货舱开口的宽度增加，应力集中也越来越明显，在机舱前端壁为纵横构件的交汇处，应力集中达到了最大。一般的船舶货舱上甲板角隅采用抛物线形、椭圆形、圆弧形。临近机舱处的甲板角隅的应力集中最大，若设计成抛物线形等常规形式，则需要很大的圆弧半径，这要求集装箱与纵舱壁、横舱壁的间隙更大，也会影响到布置的合理性，所以通常在角隅处设计成负半径的结构形式。而舱口角隅的大小也将影响到集装箱的布置以及构件的布置。
5．为了获得更大的空间，装更多的集装箱，集装箱船的艏部线型往往外飘很严重，并且舷侧肋骨与外板夹角也很小（远远小于900）。而且集装箱船的航速很高，通常大于20kn，并且伴有较高冰区等级，这对船首的外板抨击加强也提出了很高的要求。有冰区加强的集装箱船在艏部的外板厚度增加较明显，并且肋骨尺寸也有较大的增加，另外在冰区加强的区域内设置了大量的防倾肘板。集装箱船的艏楼上通常设有档浪板或防浪罩。