孙剑桥，黄 焱

(1.天津大学 水利工程仿真与安全国家重点实验室，天津 300350；2.天津大学 建筑工程学院，天津 300350；3.天津大学 港口与海洋工程天津市重点实验室，天津 300350)

具有自破冰能力的高冰级极地船舶在极地海域的航道开辟、资源开发及科学考察等活动中扮演着重要的角色，同时也承担着由船-冰碰撞所带来的巨大的结构损伤风险。目前，国际船级社协会(IACS)颁发的极地船级规范(URI)是极地船舶结构强度设计遵循的主要标准。该规范以船首与巨型浮冰的碰擦(glancing impact)作为船体外板强度设计的控制载荷情形，并基于理论分析构建了船-冰碰撞载荷的直接计算方法[1-2]。

从便于设计的角度出发，IACS规范对船-冰碰撞载荷进行了简化处理，将其以作用在一定范围的均布压力来表示。然而，已公开发表的实船测试工作表明，船-冰碰撞载荷具有突出的空间分布不均匀性与瞬时多变性。Vuorio等[3]基于波罗的海实船航行测试，指出了局部冰压力的非均匀分布特征。Ritch等[4]通过破冰船与小型冰山碰撞的现场试验，展示了单次碰撞事件中冰载荷局部空间分布的非均匀性及其随时间的演变过程。对于高等级极地船舶的结构设计而言，船体结构塑性响应与损伤累积过程的合理评估，是与冰载荷空间分布动态演变历程的准确把握紧密相联的。尽管在已发表的实船测试中试图对船-冰碰撞载荷的空间分布演变特征进行描述，但由于现场测量的限制，仍无法提供能够用于评估结构损伤发展的动态载荷模型。……