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側(cè)向打樁和起重時(shí)，將產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力矩，在船體剖面中引起扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，它與彎曲剪應(yīng)力疊加將相當(dāng)可觀，因此扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度亦必須認(rèn)真對(duì)待。
綜上所敘，回轉(zhuǎn)式打樁船的船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度問(wèn)題比一般船舶更為突出，加之目前尚無(wú)現(xiàn)成規(guī)范可遵循，所以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)主要應(yīng)以強(qiáng)度CAE分析計(jì)算為依據(jù)。尤其是首部，必須采取特別的措施，以保證打樁船的安全可靠。
同一般船舶一樣，回轉(zhuǎn)式打樁船的骨架型式亦可為縱骨架式、橫骨架式、混合骨架式甲板船底為縱式，船側(cè)為橫式3種。但不同尺度的回轉(zhuǎn)式打樁船采用何種型式為佳，必須在不向方案結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，以強(qiáng)度計(jì)算為依據(jù)進(jìn)行分析探討。
現(xiàn)以主尺度回轉(zhuǎn)式打樁船為例，迸行3種方案的設(shè)計(jì)和強(qiáng)度計(jì)算。
該鉛體采用箱形結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)兩道縱倉(cāng)壁，在縱中剖面設(shè)一道縱向析架。架前傾樁工況為例，畫(huà)出剪力與彎矩圖，方案的橫以縱骨架式樁計(jì)算中可得出如下結(jié)論：
1.從質(zhì)量總縱強(qiáng)度，橫向強(qiáng)度幾方面綜合考慮，船長(zhǎng)在50m左右的回轉(zhuǎn)式打樁船宜采用設(shè)有兩道縱蒼壁，縱中部面有一道縱析架的縱骨架式或混合骨架式的基本結(jié)構(gòu)型式，長(zhǎng)較小時(shí)來(lái)用橫架骨式亦可。
在該尺度下，3種骨架式差別不甚大。在所有的工況中，骨架式質(zhì)量最輕，但總縱強(qiáng)度比橫骨架式為好。這是因?yàn)榭v骨架式縱向構(gòu)件較多，板格的歐拉應(yīng)力較高，因此鉛體抵抗總縱彎曲的能力較強(qiáng)。所以當(dāng)晤長(zhǎng)較長(zhǎng)或受總縱彎曲力矩較大的船采用為佳。
橫骨架式質(zhì)量最重，但強(qiáng)度卻較差。橫向強(qiáng)度、實(shí)肋板處彎曲應(yīng)力基本不變，以哈側(cè)和甲板強(qiáng)骨材由于普通骨材的存在，應(yīng)力明顯降低。其原因是縱向構(gòu)件較少，板格的歐拉應(yīng)力較低，抵抗總縱彎曲的能力較差。為了提高總強(qiáng)度，構(gòu)件尺寸必須加大，導(dǎo)致質(zhì)量增加，但因橫向構(gòu)件密集，對(duì)承受局部載荷有利，所以當(dāng)船長(zhǎng)較小或總縱彎曲力矩不大時(shí)常采用。
混合骨架式雖質(zhì)量比縱骨架式稍重，但總縱強(qiáng)度和橫向強(qiáng)度略優(yōu)于縱骨架式。因?yàn)樗执缬谇皟煞N骨架式的優(yōu)點(diǎn)兼而有之，但施工較復(fù)雜，一般大船常采用。
2.由總縱強(qiáng)度計(jì)算一叮知，此類(lèi)船因甲板開(kāi)口較小，倉(cāng)壁后縱彎曲正應(yīng)力不算太大，但剪應(yīng)力仍較突出，而且最大值發(fā)生在首端剖面突變處。分站處(本總強(qiáng)度算程序沿船長(zhǎng)的分站數(shù)不一定，可根據(jù)需要任意分一站)。從扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算可知，最大扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力亦產(chǎn)生在該剖面處。由此可見(jiàn)首部結(jié)構(gòu)是全的關(guān)鍵所在，受力大而復(fù)雜，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)慎重考慮，有條件時(shí)建議進(jìn)行模型試驗(yàn)，對(duì)其結(jié)溝強(qiáng)度作進(jìn)一步研討。
計(jì)算時(shí)必須將其化成沿船長(zhǎng)方向分布的荷重，具體方法如下：這樣即可將作用回轉(zhuǎn)圈上的樁架荷重，化為沿船長(zhǎng)相應(yīng)分站號(hào)范圍內(nèi)之分布荷重，然后將每項(xiàng)重量大小，重心位置，分布范圍輸入計(jì)算機(jī)程序中，全部計(jì)算由編制的總縱弧度外力計(jì)算機(jī)程序完成。
由于剪應(yīng)力突出，為了較精確的進(jìn)行計(jì)算，采用閉式剖面剪力流的計(jì)算方法。因?yàn)槭菑澢魬?yīng)力，應(yīng)滿足變形協(xié)調(diào)條件。
為了考慮內(nèi)龍骨對(duì)實(shí)肋板的支持作用，采用的方法是：先進(jìn)行板架計(jì)算，將船底板架視為多根交叉構(gòu)件的平面板架，用有限元程序進(jìn)行計(jì)算，求出縱倉(cāng)壁間實(shí)肋板與內(nèi)龍骨各交叉節(jié)點(diǎn)處的位移，如29,30,31,32各點(diǎn)位移。計(jì)算時(shí)實(shí)肋板在縱倉(cāng)壁處，內(nèi)龍骨在橫倉(cāng)壁處均為剛性固定。
在進(jìn)行肋骨剛架計(jì)算時(shí)，將上述位移作為限定位移加在肋骨剛架的相應(yīng)節(jié)點(diǎn)上，如29,30,31,32各點(diǎn)位移在剛架計(jì)算時(shí)即為6,7,8,9點(diǎn)的位移V6,V7,V8,V9。
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