1. 研究目的与意义（文献综述）

船坞是用于修造船舶的水工建筑物，布置在造船厂内，主要是用于船舶建造跟修理，船坞是造船厂中建造跟修理船舶的工作平台[1]，是造船厂中经过人工处理的用于修造船的场地设施，船舶的建造和大修就是在船坞中进行的。
船坞分为两种：干船坞和浮船坞[2]。
浮船坞是一种可以移动并能浮沉的凹字形船舱，两侧有墙、前后端敞开，是一种构造特殊的槽形平底船[3]。两侧的墙坞墙和坞底均为箱形结构，沿纵向和横向分隔为若干封闭的舱格，有的舱格称为水舱，用来灌水和排水，使船坞沉浮。底舱的作用除保证浮性外，还能支承船舶。坞墙的作用是保证船坞具有必要的刚度和浮游稳定性，并提供生产所需的空间它不仅可以用于造、修船舶还可以用于打捞沉船，运送深水船舶通过浅水的航道，浮船坞一般为钢结构[4]（也有用钢筋混凝土制造的浮船坞），需要定期维修，维修费用较干船坞大。维修浮坞水下部分时，可在浮坞一侧的水舱内灌水，使浮坞倾斜，另一侧水下部分露出水面。一侧维修好后，再用同样方法维修另一侧，它可承担万吨级油船、散货船、大型全集装箱船和其他大型海上工程建筑物的坞修工程，也可用于大型船舶和海洋工程的对接、改建和制造。2012年12月，广新海工向中国海军交付世界第一艘自航式浮船坞。 2016年2月8日，中国第一艘自航式浮船坞“华船一号”问世，标志着大型战舰修理由岸基定点保障向远海机动保障实现突破——自航式浮船坞：开启大型舰船海上坞修新纪元。
浮箱式坞门作为浮船坞的关键设备之一，是指设有水泵和进水闸阀能双向受压，通过水的注入和排出能控制门的浮沉启闭的箱形坞门[5]，坞门设计质量的好坏直接影响到整个船坞的整体性能，决定着船舶进坞修理时间的长短和建造及维护质量的高低。
由于浮船坞比干船坞具有：机动性好，可按照需要进行转移；建设周期短，投资少见效快；不占船厂的场地；水位变化适应性强，只需满足最大深沉即可工作等优点[6]。这样，浮船坞作为一种水上修造船的重工设施，更加受到航运部门和修造船厂的关注。我国大中型浮船坞的设计建造，起始于六十年代末期时年代初。当时我国自行设计建造的第一艘万吨级远洋货船“东风”号的诞生，揭开了我国远洋船舶发展的帷幕。随着远洋船舶的发展，作为修船配套设施的万吨级浮船坞也随之有所发展。八十年代以来，我国的修船业有了持续和稳定的发展，有些地区的修造船厂在贯彻修造结合的同时，开拓外籍船修理市场，成立了修船中心开展专业化修船。九十年代初，大型浮坞船的设计与建造进入了第二阶段。
而目前关于国内论述浮箱式坞门设计的书籍资料较为少见，相关文献也不过短短十多篇，文献的主要内容基本都是关于运用有限元软件ANSYS对浮箱式坞门进行结构验算[7]，因为以往浮箱式坞门设计都是通过人工分析计算，人工分析计算费时、复杂、繁琐而且有时更容易出错，不利于提高设计的整体质量和缩短坞门的设计周期，但浮箱式闸门门在国外的应用比较广泛，比如委内瑞拉的古里水电站和美国帕克尔水电站的溢洪道检修门，但国内外浮箱式闸门最具代表性的是荷兰新沃特伟赫河上的阻浪闸工程，目前浮箱式闸门在我国的水利工程上应用还处于初级阶段，主要是一次性投资大，并且也没有相应成熟的设计标准，近年来国内也修建过浮箱式闸门，如：浙江省富春江水电站，利用浮箱式闸门作为溢洪道检修门，但门的跨度相对较小，所以目前应组织相关部门制定标准的规范，以使设计，制造，检修具有相应科学依据[8]。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：以浮箱式坞门为对象，充分查阅中外相关资料，深入调研全面细致地读识船坞坞门图纸及资料，学习并应用相关软件，创造性地运用所学知识，密切结合生产实际，独立完成浮箱式坞门结构的设计。坞门是船坞的挡水设施，当船坞内进行修船造船作业时,坞门置于船坞坞首挡水。对于沿海堤布置的坞门,还要求有挡潮功能.坞门采用浮箱式结构,当船舶需要进出船坞时,首先打开坞门上的坞室灌水管阀向坞室灌水,等坞室水位与坞门水位相平后,通过抽排坞门压载水舱内的水,坞门浮至轻载吃水线后,利用拖轮牵引拖离坞口,浮放在岸边。船舶进出船坞结束后,利用拖轮将坞门牵引拖至坞口,打开坞门压载水舱灌水管阀,向压载水舱灌水,坞门随之下沉到坞首底板,通过坞首泵站内的水泵抽空坞室内的水,坞门紧贴坞首边墩挡水。本次毕业设计拟对100m浮箱式坞门进行结构设计和结构强度有限元计算分析。
目标：主要设计任务
（1）收集、阅读有关浮箱式坞门的资料，明确坞门的结构特点及受力特性，完成浮箱式坞门结构设计研究进展综述。
（2）完成100m浮箱式坞门结构设计草案。该方案包括基本结构方案，构件尺寸方案。
（3）对设计草案运用规范设计坞门构件尺寸，并采用有限元方法对其结构强度进行计算分析。
（4）用AutoCAD绘制相关设计图纸（基本结构图，坞门标准肋位结构图）。
（5）翻译不少于5000字的坞门相关的英文文献

拟采用的技术方案及措施：本论文依据中交水运规划设计院主编的《船闸设计规范》以及行业现行法规及中船重工设计研究院的各项工艺规范和标准，运用有限元软件Patran进行具体分段建模，具体措施如下：
1.进行毕业设计任务分析、资料检索、调研。
2.检索、研读、分析现代船坞建造关键技术资料，结合实际生产条件，在比较、论证的基础上选择该坞门的结构形式。
3.分段划分设计方案；编制主体分段重量计算书。
4.绘制主体区域外板展开图、主体分段划分及余量布置图等。
5. 进行整体结构强度和刚度计算，并进行局部刚度计算，局部刚度不足会出现过大的挠度，影响船坞的正常使用。
6. 用有限元软件进行结构验算。
7.并编制结构计算书。
8.绘制主体分段安装程序框图和主题吊装定位线图。
9.结合船坞区域的特点和建造场地生产条件，完成其建造方案、工装选择、分段翻身吊运及临时加强、装配顺序等内容的生产设计，绘制指定分段的生产设计图册。

3. 研究计划与安排

第1周：设计任务分析，查阅相关文献资料，明确研究内容，确定方案；
第2-3周：搜集和查阅国内外浮箱式坞门结构研究的文献资料，据此撰写文献综述，并同时完成外文文献翻译，构建基本框架。
第4-6周：完成100m浮箱式坞门结构强度分析与初步计算。
第7-10周：完成100m浮箱式坞门结构设计，编写结构计算书。
第11-13周：绘制相应图标。
第14周：编制毕业设计报告书。
第15周：毕业设计答辩准备。

4. 参考文献（12篇以上）