高 峰，孟祥玮，郑宝友，李 焱

（交通运输部天津水运工程科学研究所工程泥沙交通行业重点实验室，天津300456）

随着我国经济的快速发展，综合国力得到很大增强，而经济发展对能源和原材料的需求越来越大，水上运输由于运量大、成本低的特点日益得到重视，对运载工具也提出了较高的要求。世界船型的趋向是“一大（吨位大）、二高（高技术含量、高附加值）、三新（新技术、新工艺、新船型）”［1］，为满足我国能源、原材料、国际间贸易对船舶运输的需求，也顺应了上述潮流。在此背景下，船舶大型化对港口布局和水深要求就越来越高，因此港口往往有向外海发展的趋势，并较多地采取开敞式布置形式，码头也向大型化、深水化发展。此时由于停泊水域的风、浪、流等自然环境条件呈现大小、方向随机性较强的复杂现象，在外界环境动力的综合荷载作用下，系泊船舶的运动响应及受力情况也更为复杂［2］。码头前系泊的船舶与缆绳、护舷共同组成的系泊系统中，系泊的船只没有完全被固定，它可以随着潮汐、货物的装载、卸载等做升沉运动，同时由于风、水流、波浪等外在动力环境因素作用而产生震荡，其中包括6个自由度的运动量（即纵移、横移、升沉、横摇、纵摇、回转）。图1为一个典型的系泊系统，由船艏缆绳（Head Lines）、船艉缆绳（Stern Lines）、横缆及倒缆（Breast&Spring Lines）以及护舷（Fender）等组成，该示例中有12条系泊缆绳和4个护舷，如果求解的话包括16个未知量，即缆绳的内力和护舷反作用力，加之随波流运动的随机性，因而找出这个系统未知量的规律是较为复杂的，其中舷缆提供大部分的横向、纵向抑制以抵抗离岸力和均衡力，艏缆和艉缆则提供抵抗纵向和横向抑制力的一部分。……