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南京长江三桥是国家“十五”期间重点建设项目，也是江苏省规划建设的五大战略性过江通道之一。该桥建设条件复杂，技术标准高，施工难度大，特别是人字弧形钢质塔柱及大型哑铃形索塔基础(84000X29000)的采用，在国内尚属首次。由于三桥南塔所在的位置水深流急，为了保证施工精度和进度，其塔基施工定位采用了钢套箱+导向船系统，即钢套箱由导向船来定位，并作为塔基施工的作业平台。因此对导向船的强度(包括总纵强度、横向强度、扭转强度等)以及变形提出了较高的要求，需要对其进行有限元分析。
根据桥塔基础施工的需要，导向船由四只甲板驳通过两道纵向联接杆系和四组横向联接杆系所组成的特殊水上建筑物(四体船)，如图所示。其首尾及外舷设有交错的锚泊系统，中部开口则用于钢套箱的定位。同时导向船用作作业平台，并在甲板上对角布置两台塔吊。由于纵向杆件比横向杆件强得多，为了便于分析计算，将纵向联结的两艘驳船视为双体船的一片体，其主要要素如下：从桥塔基础施工的过程和导向船所处的环境来分析，导向船受力较为复杂，主要有自身重力(包括杆系的重量)、水的浮力、锚索的作用力(水流力)、波浪力、塔吊工作力矩、钢套箱的挤压及摩擦力等的作用。分析导向船在各项荷载，确定最危险的荷载组合，计算导向船在计算工况下的应力水平、强度及稳定性问题。
对双体船而言，一般其总纵强度显得不太重要。考虑到本船片体的特殊性，必须考虑静水弯矩、波浪弯矩以及其它荷载对片体的作用。(1)静水弯矩、波浪弯矩静水弯矩根据全船的重量和浮力分布求得。确定片体浮力时，首先要利用甲板驳的静水力资料和片体总重来确定导向船的吃水。波浪荷载由坦谷波理论进行计算，坦谷波波面到波轴线垂向坐标为：理论与实验结果都证明：船舶处在迎浪状态下，其最危险工况为中垂(工况一)或中拱(工况二)状态。考虑到本船中段(纵向杆系)不提供浮力，危险工况有可能为：波峰位于片体的两驳船的船肿(工况三)或波谷位于片体的两驳船的船肿(工况四)。计算结果见图。各工况下的静水弯矩、波浪弯矩、静水弯矩与波浪弯矩的合成弯矩在距船肿20400mm，剖面1) 27000mm剖面2)处最大。(2)作用于导向船的其它荷载，塔吊工作产生的载荷塔吊工作时对片体产生纵向扭矩和纵向弯矩的共同作用。根据塔吊的布置位置及其起重能力，可以计算出作用在一片体上的最大扭矩和最大弯矩。定位船的纵向拉力由南京三桥指挥部提供的施工组织方案，定位船对导向船的纵向拉力包括钢套箱的水阻力R1、钢套箱的风阻力R2、导向船组的水阻力R3，导向船组的风阻力R4、联结梁及塔吊的风阻力R5，钢护筒水阻力R6。要说明的是，每个哑铃形钢套箱上有8根钢护筒(见图5中阴影部分)，而钢护筒所受到的水的阻.导向船与钢套箱之间的摩擦力导向船与钢套箱之间相对运动产生的摩擦力对船体的作用有两个：片体的横倾、片体的升沉。片体的横倾产生的力矩由横向联结桥来承受；片体的升沉相当于在船体的相应区域施加了一个垂向的力，从而导致弯矩沿全船的变化。
由图可知甲板驳上的剖面1和剖面2上的静水弯矩和波浪弯矩最大。结合甲板驳的剖面特性，船体构件应力如表所示。由表知，静水应力：6Smax-25.6MPa，80MPa；静水与波浪的合成应力：6Cmax-110.9MPa-118MPa；满足《钢质内河船舶入级与建造规范》02002的要求，但合成应力裕度很小。导向船纵向联结梁，承受荷载由静水弯矩M1、考虑钢套箱与船体相互作用时的静水弯矩M2、波浪弯矩M3、纵向拉力引起的弯矩(M4-8604kNm、塔吊工作产生的弯矩(M-1176kNm)及纵向联结梁自重产生的弯矩(M6-635.5kNm)。塔吊产生的扭矩及船舶在斜浪中的扭矩由横向联结梁来承受(见2.3节)。杆件通过拉、压来承受作用于纵向联结梁上的弯矩、轴向力，弯矩使得其截面上的轴向变形沿截面呈线性关系，最大应力在离截面形心轴最远处(顶层或底层杆件)。取纵向联结杆件的跨中为计算剖面，对顶层和底层连接杆进行应力的分析计算。
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