中国船级社
2024
2024年1月1日生效
北京
简要说明
为适应目前液化气体运输船C型独立液货舱创新设计的不断发展，以及推动基于可靠性结构安全风险评估先进方法的实际应用，中国船级社新编《基于载荷-抗力因子设计法的C型独立舱屈服强度评估指南》，针对《国际散装运输液化气体船舶构造与设备规则》（以下简称IGC规则）/CCS《散装运输液化气体船舶构造与设备规范》要求的C型独立液货舱的有限元屈服强度评估，提供基于载荷-抗力因子设计法的评估指导性要求.
本指南采用的极限状态设计法基于IGC规则附录5“新颖构造的货物围护系统设计中极限状态方法的使用标准”.在有限元屈服强度评估的应用上，引入国际船级社协会的C型独立液货舱屈服强度有相当应力二阶相当应力”的强度校核衡准，基于有限元校核要求，采用了我社相关课题研究成果，按照不同的目标可靠度，提出了对应的安全因子和衡准要求.
誉目
1.1一般规定 11.2术语与缩写
第2章货物围护系统极限状态LRFD设计方法 .3
2.1一般要求2.2设计形式.2.3分析要求，2.4最大承载极限状态（ULS） .32.5意外极限状态（ALS） .52.6试验 .5
第3章基于LRFD的C型独立液货舱有限元屈服强度评估
3.2.1 一般要求 63.2.2建模... 63.2.3设计载荷 3.2.4可靠性应力衡准 25 273.2.5应力奇异和应变准则， 30
第1章通则
1.1一般规定
1.1.1本指南针对《国际散装运输液化气体船舶构造与设备规则》（以下简称IGC规则）CCS《散装运输液化气体船舶构造与设备规范》（以下简称CCS散液规）的C型独立液货 舱的有限元屈服强度评估（适用时），提供基于载荷-抗力因子设计法的评估指导性要求.
1.1.2本指南可作为1.1.1条所述规则/规范对C型独立液货舱的有限元屈服强度评估方法的替代方法.满足本指南要求的C型独立液货舱，可授予LRFD附加标志.
1.1.3本指南第2章对采用载荷-抗力因子设计法（LRFD）的货物围护系统极限状态设计进行了说明.极限状态设计的工作流程和相关设计参数，应符合本指南第2章中所要求的极限状态方法的使用标准（LSD标准）.
1.1.4应按照本指南第2章2.3要求使用三维有限元分析，且具体实施应按照本指南第3章的相关适用要求.
1.1.5经CCS同意，可采用与本指南不同的LRFD方法的C型独立液货舱的屈服强度评估.
1.2术语与缩写
1.2.1极限状态：系指某一结构或结构部分如果超出了该状态，就不再满足对于该状态所定义的设计准则.
1.2.2极限状态设计：极限状态设计是一种系统方法.本指南中，是指根据IGC规则第4章4.3.4中确定的设计条件，对每个结构单元可能的失效模式进行极限状态评估，其中，极限状态工况可定义为：如超过该载荷组合，结构或结构的一部分将发生破坏或大的变形，结构不再能承载或满足使用要求.
1.2.3特征值：不超过规定概率的载荷/抗力值.在本指南中，可理解为规范载荷/或强度值.
1.2.4载荷（作用）效应：作用在结构上的载荷效果，如应力、应变、位移和振动等，是从设计载荷中求得的最不利载荷组合作用效应，可从下列公式获得：
式中：q一一由结构分析确定的载荷和载荷效应之间的函数关系.
在本指南中，载荷（作用）效应主要理解为应力.
1.2.5抗力：结构抵抗外载的能力，如抵抗载荷作用的构件剖面特征、结构细节，以及构件材料的强度值等，在本指南中，可理解为抗拉/屈服强度值.
1.2.6设计值：经修正过的载荷/抗力特征值，在本指南中，可理解为通过特征载荷/抗力/特征强度（规范载荷值/强度值）乘以载荷因子/抗力因子后的所得之值，其中：
（1）设计载荷Fa一一通过特征载荷乘以与给出载荷种类相关的载荷因子获得：
式中：Y载荷因子：
Fx-IGC规则第4章B部分和C部分中规定的特征载荷（注：即规范载荷值）.
（2）设计抗力Ra-一由下式获得：
其中：R一一系指抗力特征值，对于IGC规则第6章涉及的材料，其可为但不限于规定的最小屈服应力、规定的最小抗拉强度、横截面的塑性抗力和极限强度：
Yx-一系指抗力因子，定义为Yn=YmYst
Ym--系指考虑到材料特性（材料因子）概率分布的分项抗力因子：
Ys-一系指考虑到结构能力不确定性的分项抗力因子，例如建造质量，确定能力方法的精度：
Yc-一系指后果等级因子，表明故障可能造成的后果，包括货物泄出和可能的人员受伤.
1.2.7最大承载极限状态（UltimateLimit State，简称ULS）：在完整（无破损）条件下，对应于最大承载能力或在某些情况下，对应于最大适用应变或变形.
1.2.8意外极限状态（AccidentLimit State，简称ALS）：与结构抵抗意外情况的能力有关.
1.2.9IGC规则：《国际散装运输液化气体船舶构造与设备规则》（TheIntemationalCodefor the Construction and Equipment of Ships Carrying Liquefied Gases in Bulk ).
1.2.10LRFD：载荷-抗力因子设计法（Load and Resistant Factor Design).
1.2.11LSD：极限状态设计法（Limit State Design）.
