1. 船舶栈桥结构与船体的连接方式

• 对于一些特殊的可活动栈桥，如连接船舶与码头的跳板式栈桥，可能会采用铰链连接方式。铰链连接可以使栈桥在一定范围内灵活转动，以适应船舶在水位变化或装卸货物时的运动。铰链通常由两个相互配合的部件组成，一个安装在船体上，另一个安装在栈桥上，通过销钉或轴进行连接。

• 在设计铰链连接时，要考虑到栈桥的活动范围和所承受的载荷。例如，对于承受较大载荷的栈桥，要选用尺寸较大、承载能力强的铰链。同时，要对铰链的连接部位进行润滑和维护，以保证其灵活转动。而且，为了防止栈桥过度转动，还需要设置限位装置，确保栈桥在安全的范围内活动。

• 螺栓连接也是常用的连接方式之一。在这种连接方式中，栈桥结构和船体上预先安装有对应的螺栓孔，通过高强度螺栓将两者连接在一起。螺栓的材料一般选用高强度合金钢，如 8.8 级或 10.9 级螺栓，以确保连接的强度。例如，对于一些需要经常拆卸和安装的栈桥结构，如临时装卸货栈桥，螺栓连接就比较方便。

• 为了保证螺栓连接的可靠性，需要合理设计螺栓的间距、直径和拧紧力矩。螺栓间距要根据栈桥所承受的载荷和船体结构的强度来确定，一般不宜过小，以免造成局部应力集中。同时，在安装螺栓时，要按照规定的拧紧力矩进行拧紧，以保证螺栓的预紧力，使连接部位能够紧密贴合，有效地传递载荷。螺栓连接的优点是便于安装和拆卸，并且在一定程度上可以避免焊接带来的热影响问题。但其缺点是连接的刚度相对焊接连接稍差，并且需要定期检查螺栓的松动情况。

• 焊接是一种常见的连接方式。对于金属栈桥结构，会将栈桥的支撑结构（如立柱、横梁等）直接焊接到船体的甲板或舷侧结构上。在焊接之前，需要对连接部位进行预处理，确保表面清洁、平整，以保证焊接质量。例如，在将栈桥的钢立柱焊接到船体甲板时，要先去除甲板表面的油污、铁锈等杂质，然后采用合适的焊接工艺进行焊接。

• 焊接连接的优点是连接牢固，能够有效地传递栈桥所承受的各种载荷，如人员行走、货物运输等产生的力。同时，焊接可以使栈桥与船体形成一个整体结构，减少连接部位的相对运动。然而，焊接也存在一些缺点，如焊接过程可能会对船体结构造成热影响，导致材料性能变化。因此，在焊接时需要严格控制焊接参数，如电流、电压、焊接速度等，并且在焊接后要进行必要的质量检测，如无损检测，以确保焊接质量。

• 焊接连接

• 螺栓连接

• 铰链连接（适用于可活动栈桥）

2. 强度计算方法

• 有限元分析是一种更精确的强度计算方法。通过建立栈桥与船体连接部位的三维有限元模型，将实际的几何形状、材料属性和载荷条件输入到模型中。可以模拟各种复杂的载荷情况，包括静载荷、动载荷以及它们的组合。例如，在有限元模型中，可以准确地模拟船舶在波浪中的运动，计算出每个时刻连接部位的应力分布。

• 根据有限元分析的结果，可以直观地看到连接部位的应力集中区域，这对于优化连接结构非常有帮助。例如，如果发现焊缝处存在应力集中，可以通过改变焊缝的形状、增加加强板等措施来降低应力集中程度。同时，有限元分析还可以用于评估不同连接方案的优劣，为设计人员提供决策依据。

• 船舶在航行和靠泊过程中会产生各种运动，如横摇、纵摇、升沉等，这些运动也会对栈桥与船体的连接部位产生动态载荷。要通过船舶运动理论和动力学分析方法来计算这些动态载荷。例如，根据船舶的运动周期、振幅和质量等参数，利用牛顿第二定律（其中是力，是质量，是加速度）计算出船舶运动在栈桥连接部位产生的惯性力。

• 考虑动态放大系数，因为船舶运动产生的动态载荷可能会使连接部位的应力比静载荷作用下的应力大得多。一般来说，动态放大系数根据船舶的运动特性和栈桥的结构特点在 1.2 - 2.0 之间选取。将静应力与动态放大后的应力相加，得到总应力，然后与材料的许用应力进行比较，判断连接部位的强度是否满足要求。例如，如果计算得到的总应力小于材料的许用应力，说明连接部位的强度是足够的；反之，则需要对连接方式或结构进行调整。

• 首先要确定栈桥结构和船体连接部位所承受的各种静载荷。这些载荷包括栈桥自身的重量、人员和货物的重量等。例如，对于一个货物装卸栈桥，要计算出最大货物重量在连接部位产生的压力。根据静力学平衡原理，将这些载荷分解为垂直、水平和弯矩等分量。

• 然后，根据材料力学的知识，计算连接部位的应力。对于焊接连接，要考虑焊缝处的剪切应力和正应力。例如，焊缝所承受的剪切应力可以通过公式（其中是剪切应力，是剪切力，是焊缝的有效面积）来计算。对于螺栓连接，要计算螺栓所承受的拉力或剪切力，通过公式（其中是螺栓的许用拉力，是螺栓的有效直径，是螺栓材料的许用应力）来确定螺栓的尺寸是否满足强度要求。

• 静力学分析

• 动力学分析（考虑船舶运动）

• 有限元分析方法

船舶栈桥结构与船体连接方式的发展趋势

船舶栈桥强度计算需要哪些参数

除了焊接和螺栓连接，还有哪些船舶栈桥与船体的连接方式