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珠江水运

学术·海上模块叠装运输桁架结构设计与分析·2025年7月103

海上模块叠装运输桁架结构设计与分析

◎文树吉耿涛姚壮乐中远海运特种运输股份有限公司

摘要：本研究结合模块化货物的结构特性，设计了一种适用于船舶装载的桁架结构，并

基于有限元分析方法对其承载能力进行了系统性校核。分析结果表明，该桁架结构能够满

足货物运输安全性，且有效提升船舶舱容利用率，为优化多用途船舶的货物装载方式提供

了重要的理论支持与工程实践参考。

关键词：海运；模块化；装载；有限元分析

1.引言足够的结构进行支撑。因此在舱内已经固定，数量通常为单层旁通孔位

近年来，随着设备模块化技术的高度合适的情况下，设计桁架结构数，位置分别为低位、中位和高位三

快速发展，其在缩短施工周期、提高作为支撑底座就可以起到代替旁通个可选高度，在实际运输作业中可以

施工质量方面的优势日益显著，并已板的作用，且对于装载高度的调节根据货物高度选择旁通的设置位置

成为我国出口货物的重要组成部分。更加自由，能够更有效地提高舱容从而最大化利用舱室空间。但是在该

敞口多用途船因其灵活优越的揽货利用率。运输任务中，由于货物设备采用模块

能力[1-2]，常用于标准件、长大件、超在某28000DWT多用途船由上运输的打包形式，该组货物模块的高

高件和重货运输任务中[3]。多用途船海前往达曼航次中，项目采用了这种度统一且不可改变，即使该舱室最大

舱室两壁上设计有对称的旁通结构，桁架结构作为支撑结构的方式进行高度相比设备模块高度三倍有余，但

可用于放置旁通，舱室内有2—3个可叠装运输方案设计，并通过对其结随船的旁通板数量仅能设置单层旁

选择的旁通高度，用于适应不同货物构强度进行了有限元分析，确保桁架通，也最多只能进行两层叠装，导致

高度。实际装船项目中，设备在模块结构能够有效承载目标货物，最终浪费30%的舱容。因此，使用桁架结

化运输时具有可堆叠的特点，但由于顺利完成了该模块化运输任务，可为构作为设备模块叠装支撑装置的方

旁通数量和固定高度限制，并不能其他相似类型的模块设备出口提供式成为了补充选择。

很高效地利用舱容，难以实现高效装参考。本文将对该方案中的设计桁使用桁架结构进行装载时，可以

载，影响了舱容利用率。因此需要提架结构设计思路进行介绍，并对其基将桁架支腿穿插布置在底层设备模

出更为高效的装载策略或提高空间于有限元方法的强度校核结果进行块缝隙间，用多跨梁的形式将H型钢

利用率的装载方法以适应模块化运分析。组建成单组桁架结构，沿单个设备模

输技术的发展需要。块长度方向布置若干个如此桁架结

通常情况下，由于货舱内旁通数2.桁架结构应用案例简介构，即可在底层设备模块上方形成新

量有限，模块在按照常规策略进行该航次中，以二号舱室作为目标的承载平面，用于布置第二层设备模

装载时仅能在舱底布置一层，再在装载舱室为例，在传统装载方案中，块，只要第二层设备模块高度不超过

旁通上布置一层。由于模块吊运的可装载位置为舱室底部和所使用的高位旁通的下表面高度，便可铺设完

需要，会在模块的吊点及对应底座旁