船体结构与强度设计总结.docx

1、 结构的安全性是指结构能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种载荷和（或）载荷效应，并且在偶然事件发生时及发生后，仍能保持必须的整体稳定性。此外，结构在正常使用时，还必须适合营运的要求，并在正常的维护保养条件下，具有足够的耐久性。2、 船体强度计算包括：（1） 确定作用在船体或各个结构上的载荷的大小及性质，即外力问题；外载荷（2） 确定结构剖面中的应力与变形，即结构的响应分析（亦称载荷效应分析）；或者求使结构失去它应起的各种作用中的任何一种作用时的载荷，即结构的极限状态分析（亦或求载荷效应的极限值），即内力问题。响应（3） 确定合适的强度标准，并检验强度条件。衡准 （结构的安全性衡准都普遍采用确定性的许用应力法）3、 通常将船体强度分为总强度和局部强度来研究。4、 结构的安全性是属于概率性的。5、 把船体当做一根漂浮的空心薄壁梁（成为船体梁），从整体上研究其变形规律和抵抗破坏的能力，通常成为总强度。总强度就是研究船体梁纵弯曲问题。从局部上研究局部构件变形规律和抵抗破坏的能力，通常称为局部强度。6、 作用在船体结构上的载荷，按其对结构的影响可分为：总体性载荷、局部性载荷。按载荷随时间变化的性质可分为：不变载荷、静变载荷、动变载荷和冲击载荷。7、 总体性载荷是指引起整个船体的变形或破坏的载荷和载荷效应。局部性载荷是指引起局部结构、构件变形或破坏的载荷。冲击载荷，是指在非常短的时间内突然作用的载荷，例如砰击。8、 结构设计的基本任务是：选择合适的结构材料和结构型式，决定全部构件的尺寸和连接方式，在保证具有足够的强度和安全性等要求下，使结构具有最佳的技术经济性能。9、 船体结构设计，一般随全船设计过程分为三个阶段，即初步设计、详细设计和生产设计。10、 结构设计应考虑：安全性、营运适合性、船舶的整体配合性、耐久性、工艺性、经济性。11、 大多数结构的优化设计都以最小重量（或最小体积）作为设计的目标。但是，减小结构尺寸、降低结构重量，往往会增加建造工作量，从而增加制造成本同时还会引起维护保养费用的增加。因此，应该研究怎样才能达到降低结构重量和降低初始成本这两个目标的最佳配合。 1、 船体重量按分部情况来分可以分为：总体性重量、局部性重量。按变动情况分可以分为：不变质量和变动质量。2、 对于船体总纵强度的计算状态，选取满载：出港、到港；压载：出港、到港；以及装载手册中所规定的各种工况作为计算状态。3、 计算波浪弯矩的船体标准计算方法是以二维坦谷波作为标准波形的，计算波长等于船长。4、 计算波浪弯矩时，确定船舶在波浪上平衡位置的方法一般有逐步近似法和直接法两种，直接法又称为麦卡尔法。5、 史密斯修正：计及波浪水质点运动所产生的惯性力的影响，即考虑波浪动水压力影响对浮力曲线所做作的修正，称为波浪浮力修正，或称史密斯修正。6、 船体梁：在船体总纵强度计算中，通常将船体理想化为一变断面的空心薄壁梁，简称船体梁。7、 船体梁在外力作用下沿其纵向铅垂面内所发生的弯曲，称为总纵弯曲。船体抵抗总纵弯曲的能力，成为总纵强度（简称纵强度）。8、 波浪附加剪力、波浪附加弯矩完全是由波浪产生的附加浮力（相对于静水状态的浮力增量）引起的，简称波浪剪力和波浪弯矩。 9、 波浪附加浮力的船体计算方法：将船舶静置于标准波浪上求取波浪附加浮力，即假想船舶以波速在波浪的船舶方向上航行，此时船与波浪的相对速度为0.这样，求得的波浪附加浮力是静态的，其对应的波浪附加剪力和波浪附加弯矩分别为静波浪剪力和静波浪弯矩。10、 船体总纵强度计算的传统方法：将船舶静置在波浪上，求船体横剖面上的剪力和弯曲力矩以及相应地应力，并将它与许用应力相比较以判断船体强度。11、 重力和浮力是引起船体梁总纵弯曲的主要外力。12、 载荷q以向下为正，剪力使左上右下为正，弯矩以是船体梁发生中拱为正。13、 重量曲线：船舶在某一计算状态下，描述全船重量沿船长分部状态的曲线。纵坐标表示船体梁单位长度上重量分布值。14、 民船的理论站号从船尾至船首，军船相反。15、 计算船体梁所受的剪力和弯矩的步骤：（1） 计算重量分布曲线；（2） 计算静水浮力曲线；（3） 计算静水载荷曲线；（4） 计算静水剪力及弯矩；（5） 计算静波浪剪力及弯矩；（6） 计算总纵弯矩和剪力。16、 对各项重量按近似的和理想化的分布规律处理时，必须遵循静力等效原则，即：（1） 保持重量的大小不变；（2） 保持重量重心的纵向坐标不变；（3） 近似分布曲线的范围与该项重量的实际分布范围相同或大体相同。（4） 最终，应使重量曲线所围的面积等于全船的重量，该面积的形心纵向坐标与船舶重心的纵向坐标相同。17、 空船重量曲线计算绘制方法：梯形法、围长法、库尔求莫夫法18、 浮力曲线：船舶在某一装载情况下，描述浮力沿船长分布状况的曲线称为浮力曲线。19、 浮力曲线的纵坐标表示作用在船体梁上单位长度的浮力值，其与纵向坐标轴所围的面积等于作用在船体上的浮力.该面积的形心纵向坐标即为浮心的纵向位置，浮力曲线通常按邦戎曲线求得。20、21、 在某一计算状态下。描述引起船体梁总纵弯曲的载荷沿船长分布状况的曲线称为载荷曲线。其值等于重量曲线纵坐标与浮力曲线纵坐标之差。22、 静水剪力曲线和静水弯矩曲线：船体梁在静水中所受到的剪力和弯矩沿船长分布状况的曲线分别称为静水剪力曲线和静水弯矩曲线。23、 零载荷点与剪力的极值相对应。零剪力点与弯矩的极值相对应。在大多数情况下，载荷在船中前和中后大致上是差不多的。所以剪力曲线大致是反对称的。零点在靠近船中的某处。而在离首、尾端约船长的1/4处具有最大正值或负值。此外，由于两端的剪力为零。即弯矩矩曲线在两端的斜率为零。所以弯矩曲线在两端与纵坐标轴相切。在计算过程，常常利用这些性质来检查计算结果是否正确。24、25、 计算状态的选取：计算状态通常指在总纵强度计算中为确定最大玩具所选取的船舶典型装载状态。26、 为了避免在船体剖面上引起不应有的过大弯矩，内河船舶一般应采用货物自首至尾或自尾至首）的连续装卸顺序。27、 静波浪剪力和静波浪弯矩与船型、波浪要素以及船舶与波浪的相对位置有关。28、 坦谷波：坦谷波曲线形状的特点是，波峰陡峭，波谷平坦，波浪轴线上下的剖面积不相等，故称谓坦谷波。29、 波浪要素包括波形、波长和波高。30、 计算的波浪要素：波形坦谷波、波长等于船长、波高按波长的分数计算。31、 基于以上分析，形成了传统的标准计算方法，现归纳如下：（1） 将船舶静置于波浪上，即假想船舶以波速在波浪的传播方向上航行，船舶与波浪处于相对静止状态；（波长等于船长）（2） 以二维坦谷波作为标准波形。计算波长等于船长（内河船舶斜置于一个波长上），计算波高按有关规范或强度标准选取；（波形：坦谷波）（3） 取波峰位于船中及波谷位于船中两种状态分别进行计算。由于在确定计算波高时带有很大的主观性，故传统的船舶总纵强度计算带有假定性，因此计算过分精确也是没有意义的。32、 确定船舶在波浪上平衡位置的方法一般采用直接法，该方法是由麦卡尔提出的，所以称麦卡尔法。该方法是利用邦戎曲线来调整船舶在波浪上的平衡位置。因此，在计算时，要求船舶在水线附近为直壁式，同时船舶无横倾发生。1、 纵向连续并能有效传递总纵弯曲应力的构件称为纵向强力构件。如甲板板、外板、内底板、内龙骨、纵桁、纵骨等。2、 确定计算剖面的原则（1） 总纵弯曲力矩较大的剖面（2） 总纵弯曲剪力较大的剖面（3） 按照强度理论计算，相当应力较大的剖面（4） 结构形状或断面积突变处（5） 对于结构强度无把握的剖面（6） 规范上特别要求计算的剖面，如大开口集装箱船或舱区域至少要计算7个剖面。3、 构成船体梁上冀板的最上层连续甲板通常称为强力甲板4、 在确定板的临界应力时，通常不考虑材料不服从虎克定律对稳定性的影响5、 在船体构件的稳定性检验和总纵弯曲应力的第二次近似计算中，需要对失稳的船体板进行剖面面积折减，折减时首先需要将纵向强力构件分为刚性构件和柔性构件两类。6、 外板同时承受总纵弯曲、板架弯曲、纵骨弯曲及板的弯曲的纵向强力构件称为第四类构件。7、 船体总纵弯曲时的挠度，可分为弯曲挠度和剪切挠度两部分来计算。8、 为了按极限弯矩检验船体强度，须将所得的极限弯矩Mj与在波谷上和波峰上的相应计算弯矩M进行比较，即应满足Mj/Mn, n称为强度储备系数。9、 在确定板的临界应力时，通常不考虑材料不服从虎克定律对稳定性的影响，按相应的理论公式确定的临界应力超过材料屈服极限。但对纵向骨材和板架，则必须考虑材料不服从虎克定律对稳定性的影响。10、 危险剖面的选择原则：（1）、可能出现最大弯曲应力的剖面。（2）、船体骨架改变处剖面。11、 船中非连续构件参加总纵弯曲的有效性取决于本身的长度及与主体的连续情况。（1） 构件连续长度3h计算剖面。船只纵围板、纵桁等纵向构件可计入船体梁剖面计算中，但除外机座纵析和其它加强纵析不应计入；（2） 上层建筑中纵向构件；（3） 不少于三个横舱壁或类似结构支柱的长甲板室。11、 凡长度超过船长的15%,且不小于本身高度6倍的上层建筑以及同时受到不少于3个横舱壁或类似结构支持的长甲板室，可以认为其中有部分完全有效地抵杭总纵弯曲的。12、 计算系认为同时承受两种应力的构件，先承受板架弯曲应力，剩余的能力再来承受总纵弯曲应力。13、 横骨架式船体板中，由于初挠度和横荷重（载荷）的存在，板承受纵向压缩的能力会降低。因此，一般来说，在计算折减系数中不考虑它们的影响是偏于危险的。14、 不同弯曲状态下构件的折减系数是不同的。15、 为了考虑船体构件的这种多重作用的工作特点，曾经按照纵向构件在传递载荷过程中所产生的应力种类和数目，把纵向强力构件分为四类：（1） 只承受总纵弯曲的纵向强力构件。称为第一类构件。如不计甲板横荷重的上甲板；（2） 同时承受总纵弯曲和板架弯曲的纵向强力构件。称为第二类构件。如船底纵桁、内底板;（3） 同时承受总纵弯曲、板架弯曲及纵骨弯曲的纵向强力构件，或者同时承受总纵弯曲、板架弯曲及板的弯曲（横骨架式）的纵向强力构件，称为第三类构件，如纵骨架式中的船底纵骨或横骨架式中的船底板。（4） 同时承受总纵弯曲、板架弯曲、纵骨弯曲及板的弯曲的纵向强力构件，称为第四类构件，如纵骨架式中的船底板。以上各种弯曲。除总纵弯曲外均称为局部弯曲。16、 总纵弯曲时，最大剪力一般作用在距首尾端约四分之一船长附近的剖面上。因此需校核这些剖面船体构件承受剪应力的强度和稳定性。通常，不论在中拱或中垂情况，静置在波浪上的计算剪应力均应不大于材料屈服极限的0.25-0.35倍。同时，侧外板在剪应力作用下应保证有2倍的稳定性储备。17、 许用应力：是指在结构设计预计的各种工况下，船体结构构件所容许承受的最大应力值。18、 在理论上，材料的极限应力除以安全系数即得到许用应力值。19、 结构材料的极限应力决定于构件破坏的类型，对于钢质构件，构件破坏的基本类型是塑性变形、屈曲及断裂，相应的极限应力是屈服极限、临界应力和疲劳极限。因此，应根据载荷随时间变化的性质来选择材料的极限应力。20、 安全系数：是考虑强度计算中的许多不确定性，为保证设计结构必要的安全度而引入的强度储备。21、 在极浅航道航行的船，特别是对于船长与型深之比很大的船。船体梁变形的问题应予注意。船体梁变形（挠度）过大时。不仅会影响主机、轴系的运转，也可能影响舾装件的安装，仪表的使用，甚至可能导致上层建筑端部因应力集中而破坏。对满载中垂挠度过大的船舶，由于载重线规范的限制，会减少船舶的载重最。对内河浅水航道船舶。过大的船体挠度甚至可能使通过浅滩发生困难。22、 船体总纵弯曲时的挠度，可分为弯曲挠度和剪切挠度。23、 剪切挠度方程可根据剪力功和建立变形能相等的条件求得。24、25、 极限弯矩：在船体剖面内离中和轴最远点的刚性构件中引起的应力达到结构材料屈服极限（在受拉伸时）或构件的临界应力（在受压缩时）的总纵弯曲力矩。26、 以结构材料的屈服极限来衡准。是因为在通常的钢结构中，应力超过该值时，结构将产生塑性变形。当船体边缘纤维中的总纵弯曲应力超过结构材料的屈服极限时，船体梁将出现整体性的总纵弯曲变形，这是不允许的。1、 局部强度：船体各部分结构抵抗局部载荷直接作用而不产生破坏和超过允许限度的变形的能力称为船体结构局部强度。2、 局部强度计算模型简化原则：（1） 反映实际结构的构造受力；（2） 合理的边界条件；（3） 能计算。3、 设计步骤：实际结构-力学模型-力学分析-强度衡准（许用应力）4、 建立模型的三项工作：构件简化、结构体系的简化、计算载荷的简化。5、 在内力（弯矩、剪力）计算中，把每一构件作为等直梁处理。但是，在确定骨架剖面的应力时，需考虑肘板的影响，即在计算梁的剖面模数时计入肘板。有时肋骨钢架底部弯矩值最大，若计算应力时不考虑舭肘板，则最大应力甚至会超过许用应力，如果计入舭肘板，则其应力会小得多。6、 船体结构中绝大多数骨架都是焊接在钢板上的，当骨架受力发生变形时，与它连接的板也一起参加骨架抵抗变形。因此，为估算骨架的承载能力。也应当把一定宽度的板计算在骨架剖面中，即作为它的组成部分来计算骨架梁的剖面积、惯性矩和剖面模数等几何要素。这部分板称为带板或附连冀板。7、 带板宽度有稳定性带板和强度带板两种概念。8、 剪切滞后效应：在腹板正上面的面板部分弯曲应力最大，沿面板宽度离开腹板逐渐减小的现象。9、型材剖面设计1、 型材剖面设计流程：2、 设计三阶段：基本设计（key） 送审（型式，尺寸）；详细设计（yard）；工艺设计（product）3、 在船体结构中，加强船体钢板的骨架通常占船体结构钢材的30%左右。4、 型材剖面设计应符合下列要求，（1） 具有足够的强度、刚度和稳定性；（2） 应尽可能符合生产与工艺方面的要求，如制造简单、施工质量高；（3） 满足特殊结构与营运使用的要求；（4） 剖面内材料分布合理，使所得结构重量最轻，这是船体结构工程师的重要目标之一。5、 在剖面积F和高度h相同的情况下，系数能表明材料在剖面中分布的合理程度，即值越大，所设计的型材剖面越接近于“理想”剖面，剖面材料的利用率就越高。由于剖面高度对剖面模数有很大影响，当剖面高度h不同时，值的大小就不能反映材料在剖面中的利用率了。6、 Cw的意义就是产生单位剖面模数（Cw23）所需的剖面积。显然，Cw愈小，剖面材料的利用率就愈高，剖面设计得就愈好。7、 两个几何相似的型材剖面其比面积相等。8、 W1为最小剖面模数，h为腹板高度，f1为小翼板面积，f为大翼板（带板）面积。所以增加剖面模数的方法：增加f1或f。增加f变化不大。9、 型材的相当面积相当于使最大剪应力沿腹板高度均匀分布的剖面积。10、 保证型材的局部稳定性，系保证其翼板和腹板的稳定性。11、 型材剖面设计的四变量五约束：12、在设计型材剖面时，必须尽可能增大自有翼板的宽度，减小其厚度，以提高型材的总稳定性。但是，其尺寸还受到自有翼板不丧失局部稳定性的限制。船体中剖面计算法设计1、 船体结构有横骨架式和纵骨架式两种。纵骨架式结构，因板格的长边沿船长布置，板格的稳定性通常可达到材料的屈服极限，因此它一般应用在对总纵强度要求较高的大型船舶的上甲板和船底结构。下甲板、舷侧及船端结构，一般受总纵弯曲的应力不大，主要是承受横荷重，通常采用横骨架式结构。这样既可保证局部强度，同时施工方便，且不致占据过大的舱容。2、 所谓船体结构的计算法设计，是指运用结构分析方法的综合来确定船体横剖面的最优尺寸和所有构件的尺寸，并保证结构在外载荷作用下具有足够的强度、稳定性。因此，就要知道作用在结构上的计算载荷和应采用的强度条件的模式。包括基本设计和机能设计。3、 中剖面设计任务：根据作用在结构上的载荷，按结构的强度、稳定性及有关建造与使用要求，选择纵向强力构件的合理剖面尺寸及其配置。4、 设计要求与目标；安全可靠轻量化（1） 总强度要求；（2） 局部强度及稳定性要求；（板格水压、纵骨局部、板格稳定性、板架稳定性）（3） 制造及工艺上的要求；（4） 使用上在要求。（5） 设计的目标：在上述设计要求的限制下，以结构重量轻作为设计目标。5、 纵向构件相当厚度第一次近似计算以强力甲板总纵弯曲应力等于许用应力为条件。但船底板合成应力一般将不等于其许用应力。为此，需进行相当厚度的第二次近似计算，以使船底板的合成应力也等于许用应力。6、7、 第二次近似计算的要求是：在保持强力甲板总纵强度不变的条件下，使船底合成应力也等于许用应力。8、 相当厚度可按插值法求得。该方法的实质是：用插值法求船体剖面在甲板和船底应力都等于其许用应力时真实中和轴的位置。9、 结构设计首要和最基本的原则是：保证纵骨具有足够的刚度和稳定性，使它在板格失稳之前不发生失稳破坏。10、 作用于板上的横荷重导致板开始屈服并不标识板的承载能力的丧失或破坏。板可能承受比这大几倍的载荷，然后再以任一明显方式破坏，或其变形大得不可容许。实际上，对于由扶强材加强的连续板，扶强材的承载能力一般要比板低得多，所以板真正的极限破坏几乎绝对不会发生。因此，一般说来，横荷重作用下的板的真正破坏准则应该是挠度而不是最大应力，即是最大容许的永久变形，伴随的应力完全超过屈服极限。11、 实际设计步骤（L、B、D、T船主已定）：（1） 选取相近的母型船，参考布置；（2） 规范-板厚+筋（间距、大小），纵向构件；（3） 变筋间距-按规范上计算；（4） 选取重量最轻的方案；（5） 有限元计算；（6） 根据FEM结果，局部加强（校核强度，极限强度，屈曲疲劳）；（7） 设计方案。船体结构规范法设计1、 船级社：（1） 英国劳氏船级社（LR）：古老，以实绩为主（2） 德国船级社（GL、DNV）：追求理论整合性，理论优先（3） 日本海事协会（NK）：以理论为基础简化（4） 法国船级社（BV）（5） 挪威船级社（NV）（6） 意大利船级社（RI）（7） 俄罗斯海上船舶登记局（RS）（8） 韩国船级社（KR）2、 结构布置的一般原则和规定（结构的合理布置，将直接影响到船体结构的强度、重量及工艺性等）：（1） 结构的整体性原则：有关构件应布置在同一平面内，以组成封闭的整体框架结构共同承受载荷的作用；（2） 受力的均匀性和有效传递原则：结构的构件布置要尽可能均匀，以避免构件规格太多或是造成材料的浪费。此外，结构应保证某一构件承受外力后，能有效地将力传递到邻近的结构构件上，以避免某一单独的结构构件承受外力。（3） 结构的连续性和减少应力集中原则：尽可能避免构件突然中断。必须保证尽可能多的主要构件连续贯通至首尾，如有困难，纵向强骨架应中断在横舱壁或横向强骨架上。（4） 局部加强原则：在设计过程中，对那些在使用中要承受较大局部载荷的结构要进行适当的局部加强（5） 一些基本规定。3、 疲劳累计损伤率：在各种不同应力幅度作用下，总的疲劳累计损伤率f等于各单个应力幅值作用下疲劳寿命百分数的总和。当疲劳累计损伤率达到了某个极限值时，就发生了疲劳断裂。4、 理论上，极限疲劳损伤率等于1，但考虑到载荷、制造和营运等各种不确定性，实际取的值远小于1。5、 单甲板客货船：在船中部干舷甲板以上围蔽结构的侧壁离船体舷侧板向内不大于船宽的4%，则将上甲板设计为强力甲板，称为单甲板客货船。6、 客船或客货船中部具有两层或两层以上连续的钢制上层建筑或只有一层甲板室时，其强力甲板以上的最下层上层建筑甲板或甲板室应计入总纵弯曲。7、 校核各种装载工况时的应力：（1） 装载工况（2） 静水弯矩（3） 静水弯矩的包络线（4） Ms+Mw计算载荷（5） =MW8、 船体外板及最上层连续甲板构成了船体的水密外壳，以保证船体各种性能的实现，并与船体骨架一起承受并传递各种局部载荷。同时，他们又作为船体梁的最重要的纵向构件，承受总纵弯曲。9、 确定外板尺寸考虑：最小板厚、抗总纵弯曲能力、局部特殊10、 平板龙骨和舷顶列板在船体梁的最上端和最下端，不仅承受较大的总纵弯曲应力，同时考虑到磨损腐蚀较大，他们的厚度都比船底板及舷侧外板厚，并且还专门规定了他们的宽度。11、 板的极限强度：随着载荷继续增加，板中间区域承压能力进一步显著降低，而两侧处的最大应力则迅速增加，直到该应力最终达到屈服应力而耗尽承载能力为止。此时，所施加的压缩载荷最大值即是引起板崩溃的值，称为板的极限强度。板的极限强度发生在使板边缘部分的应力达到屈服极限时。12、 上甲板一以下的各层甲板，若在机舱货舱等处中断，尽管它们对保证船体总纵强度的作用不大，但是甲板的突然中断，破坏了结构的连续性，会产生应力集中而导致结构破坏。因此，在中断甲板的延长线上，要增设舷侧纵桁，并在中断处用尺寸较大的弧形肘板逐渐过渡。在平台甲板的末端，同样要装设肘板逐渐过渡，以减少应力集中。13、 船体骨架主要包括：船底骨架、舷侧骨架、甲板骨架和舱壁骨架。每一部分又由纵横交叉的构件组成。14、 规范对船体骨架的最小尺寸要求：局部强度要求的剖面模数、刚度要求的剖面模数、稳定性要求的剖面模数。15、 应力集中：间断构件在其剖面形状与尺寸突变处的应力，在局部范围内会产生急剧增大的现象。16、 应力集中系数：应力集中区的最大应力max或max分别于所选基准应力0或0之比值。17、 降低开口应力集中的结构措施：（1） 采用圆弧形舱口角隅；（2） 采用抛物线或椭圆形舱口角隅；（3） 舱口边缘的甲板纵桁对降低角隅处的应力集中有一定的作用。但是，若舱口围板在角隅处突然中断，会在围板端部产生新的应力集中，所以在舱口围板端部应该采用纵向肘板逐步过渡。（4） 减小开口间的甲板厚度。减小甲板间的厚度，也就减小了开口间的甲板结构刚性，因而可降低角隅处的应力集中。（5） 采用新型的弹性角隅。18、 肘板的形状以圆弧形为最好，增大圆弧半径可以降低应力集中系数，但当圆弧半径超过骨材腹板高度时，再增大圆弧半径其降低应力集中的效果就不明显了。上层建筑设计1、 上层建筑：船体最上层连续甲板以上的舱室结构物统称为上层建筑，如艏楼、桥楼、尾楼和甲板室。2、 上层建筑设计问题：（1） 总高度：保证盲区2L；（2） 层高：2800（2800-20-300-50=2250）；（3） 正面侧面投影面积、风阻（4） 振动：局部振动（板格加筋）3、 端点效应：由于水平剪力对上层建筑的偏心作用，将使上层建筑向与主体弯曲方向相反的方向弯曲，即引起了侧壁的纵向应变，是剖面发生歪斜。由于它与主体弯曲引起的纵向应变相反，从而减少了弯曲应力，这种倾向越接近端部越厉害，称为端点效应。4、 柔度效应：对于甲板室，如果它仅支持在甲板横梁上，由于横梁相对柔软，竖向力使它发生弯曲，结果使甲板室与主体具有不同曲率半径，甚至相反，故称柔度效应。此时，应力沿横剖面的分布曲线有一个突变的坡度，并且在长度中点，其应力也很小，因而甲板室和主体基本上是独立的。但是，如果甲板室下设置横舱壁，并且向上一直延伸到甲板室顶，则在该处甲板室与主体由相同的变形。5、6、 上层建筑按其参加船体总纵弯曲的程度分为：（1） 强力上层建筑：上层建筑能100%有效地参加总纵弯曲（2） 轻型上层建筑：很少或基本上不参加总纵弯曲的上层建筑。7、 设计强力上层建筑时，最重要的任务就是决定上层建筑甲板的剖面积。设计的基本要求是：是船体强度与无上层建筑时相等。8、 强力上层建筑设计的基本步骤：（1） 按相当总纵强度决定所需上层建筑甲板剖面积（2） 将上甲板减小到第二甲板厚度，算出与原来的剖面积之差；（3） 算出上层建筑甲板应增加的剖面积；（4） 根据上层建筑侧壁剖面积，算出山层建筑甲板应减小的剖面积；（5） 上层建筑甲板需要的剖面积（6） 校核船体剖面模数（7） 根据上层甲板需要的剖面积进行上层建筑甲板的材料分配。9、 由于上层建筑端部的存在，其参加总纵弯曲的程度是从中断向两端逐渐减少的，至端部附近已近乎无效了，因而在上层建筑内的上甲板厚度只能从其端部向着中段逐渐减小。10、 铝合金的特点：（1） 弹性模量低；（2） 密度小；（3） 强度高。11、 用铝合金制造上层建筑时，其所受的应力不会超过需用应力，因而也就没有必要采用其他伸缩接头等结构措施。12、 铝合金上层建筑甲板在上甲板（无上层建筑时）达到许用应力时，它的应力总是低于其许用应力。13、 铝合金上层建筑的结构尺寸（1） 从保证板的稳定性要求相等条件考虑；（2） 从保证结构局部强度条件考虑；（3） 从保证结构等刚度（挠度相等）条件考虑。14、 为使结构受力均匀，并能有效地将力传递到邻近的结构上，上层建筑结构的布置应遵循下述原则；（1） 甲板纵桁应尽可能与舱室纵围壁相配合，并尽可能均匀布置。终端处忌有开口.必要时应予以加强；（2） 船楼的舷侧及甲板骨架间距一般应与主体骨架相一致，端壁的骨架间距则视门窗开口与宽度而定；（3） 甲板室侧璧扶强材与甲板横梁间距应尽可能与主体相一致，有时为配合门窗开口的布置，可视具体要求布置，并予以加强；（4） 支柱一般应设在围壁内，且上下支柱应尽可能布置在一直线上，或上层支住对准下层围壁扶强材；（5） 加强端壁和侧壁的局部舱壁或垂直桁材，应尽可能利用舱室的围壁或置于木围壁之内，以利舱室空间的利用；（6） 在救生艇架、锚机等船装设备的甲板下设置局部加强构件。