欢迎访问牛宝体育平台注册官网网站！
4)总纵弯曲力矩和剪力沿船长方向的分布 作用在船体上的总纵弯曲力矩和剪力沿船长方向的分布 如 图 1-60 所示。 (1)船体的最大弯曲力矩一般位于船中 0 ． 4 船长范围内。 (2)船体的最大剪力位于距首尾两端约 1 ／ 4 船长附近。 (3)最大弯曲力矩处，剪力值等于零。 (4)由于船舶首尾两端是自由的，所以船体首尾两端的弯曲 力矩和剪力总是等于零。
在船体结构中，承担总纵弯曲强度的构件称 为纵向构件，有：甲板纵桁、甲板纵骨、舷侧纵 桁、舷侧纵骨、船底纵桁、船底纵骨、中内龙骨、 旁内龙骨、甲板、内底板、纵向舱壁、船体外板 等。
在船体结构中承担横向强度的构件称为横向 构件，有：横梁、强横梁、肋骨、肋板、舭肘板、 舭肘板、横舱壁等。
船体强度是指船体结构抵抗各种外界的力的作用的能力。 船体 强度可分为总纵弯曲强度 ( 亦称为纵向强度) 、横向强度、 局部强度、扭转强度四种。
1) 船体发生总纵弯曲变形的原因 作用在船体上有各种各样的力, 例如船舶重 力、惯性力、浮力，波浪冲击力、螺旋桨运转 时的水动压力、机器运转时的振动力等等。在 这些力的作用下，船舶结构有一定的概率会发生各种 各样变形或破坏。其中对船体最危险的是由于 船舶重力和浮力引起的沿着整个船长方向上发 生的总纵弯曲变形和破坏。
• ⑶最不利的浮力和重力的大小及分布 研究表明，使船体有几率发生最大弯曲力矩和剪 力的原因，是浮力和重力的大小以及分布处于下述 状态： ①浮力的大小和分布 当船舶在海上遇到这一种一种波浪：波的形状为 坦谷波，即波峰较陡而波谷平坦，且波长λ等于船 长 L ，波高 H 等于波长λ的 1/20( L ≥ 120 m 时) 或波高等于λ／ 302 m( L ＜ 120 m 时) ，船与波 的相对位置是波峰位于船中或波谷位于船中时，船 舶所受到的浮力分布对船体总纵弯曲强度是最为不 利的。上述这种波称为标准波。
• 1）横向强度 船体横向强度是指船体结构抵抗横向作用力的 能力。 船体横向强度主要是由横梁、肋骨、肋板，肘 板组成的肋骨框架和横舱壁以及与它们相连的外 板、甲板板等来承担。一般海船的船体横向强度 是足够的 。
• 船舶静浮于水中，对于整个船体来讲，重力和浮力大小相 等，方向相反，且重心 G 和浮心 B 作用于同一条垂线 （a）所示。但对于沿船长方向上某一小区段来 讲，其重力和浮力的大小并不一定相等，如图 1-59 （ b ） 所示。如果将船体沿船长方向分成若干个可活动的小分段， 则在各个分段上，重力大于浮力的分段会下沉，而重力小于 浮力的分段会上浮。但由于船体是一个弹性的整体结构，不 允许各分段有上下相对移动，而只能沿船长方向发生纵向弯 曲变形。
船体结构构件是指船体结构中的每一个加工单元，如一 块钢板、一根角钢都是一个构件。 结构构件按其用途可分为主要构件和次要构件；按其 在船体结构中所承担的不同强度作用可分为纵向构件和横 向构件。
1．主要构件 在船体结构中，用于支撑其它构件的、由组合 型钢制成的大型组合构件称为主要构件，它是船 体的主要支撑构件，如甲板纵桁、舷侧纵桁、船 底纵桁、强横梁、强肋骨、实肋板等。 2．次要构件 在船体结构中，作为甲板、外板、舱壁板等板 材的扶强构件称为次要构件，如横梁、肋骨、纵 骨、舱壁扶强材等。
船舶重力大小和沿船长方向的分布，主要决 定于船舶的装载状态。研究表明，在载重分布合 理的情况下，船舶满载出港、满载到港、压载出 港、压载到港，船舶重力的分布对船体总纵弯曲 强度都是不利的分布。若遇到标准波，则作用 在船体上的弯曲力矩和剪力有可能达到最大值。 • 油船满载航行中，如遇到标准波，且波谷位 于船中，则船体可能会发生最大的中垂弯曲变形。 • 中机型货船满载航行中，若遇到标准波，且 波峰位于船中，则船体可能会发生最大的中拱弯 曲变形。 •
局部强度是船体结构抵抗局部外界的力的作用的能 力。 在局部外力作用下局部结构的变形或破坏。 常见的有：当船舶压载航行在波浪中发生纵摇 时，由于船首吃水太浅会使船首底部受到猛烈 地砰击作用，而使船底板发生凹陷变形；船舶 靠码头时船体舷侧外板与码头的碰撞和挤压； 在冰区航行时船体受冰块的挤压作用；船舶尾 部受螺旋桨的激振力作用；桅和吊杆及各种甲 板机械设备等对船体结构的局部作用力都会船 体结构发生局部变形或破坏。对于较大的局部 作用力一般也不进行计算，而主要是根据经验 采取局部加强的办法。
扭转强度是指整个船体结构抵抗扭转变形和破坏的能力。 当船舶斜置于波浪中，或首尾货舱内的货物堆放在不同 的舷侧一边时，以及由于其它原因产生的首尾左右不对称 的作用力，都会使船舶所受到的重力和浮力不能对称且均 匀地分布，于是会产生扭转力矩，使船体发生扭曲变形 。 一般说来，由于船舶舱口较小，均有足够的抗扭强度， 而 对于甲板上货舱口较大的集装箱船，则需要采取一定的结 P 构措施，例如采用双层船壳，以提高抗扭强度。
船体是一个由骨架支撑的、外面由甲板板和外板包围 的水密结构。甲板板和外板由钢板制作而成 。 船体结构按结构中骨架的排列方式可分为横骨架式船 体结构、纵骨架式船体结构和混合骨架式船体结构三种。
主船体中甲板板和外板里面的支撑骨架，横向 构件布置较密，纵向构件布置较稀的船体结构称 为横骨架式船体结构。这种船体结构型式实质上 是一个由一系列间距很小的肋骨框架以及少量的 大型纵向构件组成的。肋骨框架由甲板下的横梁、 两舷侧的肋骨、底部的肋板以及连接它们的梁肘 板和舭肘板组成，如图 1-63 所示。 横骨架式船体结构的优点是：船体结构强度可 靠、结构相对比较简单、建造容易，由于肋骨及横梁的尺 寸均比较小，所以货舱容积损失较少 不影响装卸 货物。缺点是：为了承担较大的纵向强度，必须 把甲板板和船体外板做得较厚，致使船体重量增 加，因此横骨架式船体结构仅适用于要求纵向强 度不大的中、小型船舶。
主船体中甲板板和外板里面的支撑骨架，纵向构件布 置较密，横向构件布置较稀的船体结构称为纵骨架式船 体结构。这种船体结构实质上是由许多间距较小的纵向 连续构件和少量的大型肋骨框架组成。纵向连续构件包 括：纵向桁材 ( 甲板纵桁、船底纵桁、内龙骨等) 、纵骨 ( 甲板纵骨、舷侧纵骨、船底纵骨等) 。大型肋骨框架由 强横梁、强肋骨和肋板组成，如图 1-64 所示。 纵骨架式船体结构的纵向强度由船体外板、甲板板以 及纵向连续构件一起承担。横向强度主要由大型肋骨框 架及其附连的甲板板和外板来承担。由于船舶的首尾端 纵向强度要求较小，所以采用纵骨架式船体结构的船 舶，其首尾端是采用横骨架式结构的。 纵骨架式船体结构的优点是：船体纵向强度大，甲板 板和船体外板可以做得薄些，减轻船体重量。缺点是： 由于货舱内布置有大型肋骨框架，舱容的利用率较低 些，且货物装卸不便，但它并不妨碍液体货物的装卸。 因此，纵骨架式船体结构一般适用于要求纵向强度较高 的大型油船。
因此，引起船体结构发生纵向弯曲变形的原因，主 要是由于沿船长方向每一点上的重力和浮力分布不均匀 造成的。
• 2）总纵弯曲力矩和剪力 • • • 船体结构抵抗总纵弯曲力矩和剪力作用的能 力称为船体总纵弯曲强度，简称纵向强度。 ⑴总纵弯曲力矩和剪力 由于外力的作用，沿船长方向分布，将会产 生一种沿船长各区段上下参差不齐的变形趋势和 纵向弯曲变形趋势，这种内部之间的相互作用力 称为内力。内力分为两种，一种是由内部上下移 动趋势构成的内力，称为剪力，另一种是由弯曲 变形趋势引起的内力，称为弯曲力矩。
3．混合骨架式船体结构 混合骨架式船体结构，其主船体中段的强 力甲板和船底采用纵骨架式结构，而舷侧和下 甲板采用横骨架式结构，如图 1-65 所示，其首 尾端亦采用横骨架式结构。 混合骨架式船体结构吸取了横骨架式船体 结构和纵骨架式船体结构的优点，即船体纵向 强度大，也有足够的横向强度，所以目前在大、 中型干货船上得到普遍采用．
• （2）船体总纵弯曲变形的形式 船体总纵弯曲变形的形式有中拱和中垂两种。 如果船体中部浮力大于重力，而首尾端浮力小于 重力，则船体将发生中部上拱、首尾端下垂， 称 为中拱。船体发生中拱变形时，甲板受拉，船底 受压，如图 1-59 （ c ）所示。如果船体中部重力 大于浮力，而首尾端重力小于浮力，则船体将发 生中部下垂而首尾上翘， 称为中垂。船体发生中 垂变形时，甲板受压，船底受拉，如图1 -59 （ d ） 所示。
