[实用新型]海洋平台减震系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种减震系统，尤其涉及一种应用在海洋平台上的减震系统。

背景技术

海洋平台是一种海洋工程的结构装置，它为海洋资源的开发与利用提供了海上作业与生活的场所。全球的经济发展越来越需要海洋资源的开发和利用，而海洋平台作为开发资源的基础设施，处于恶劣复杂的坏境中，会受到各种荷载的作用。引起海洋平台振动和破坏的荷载主要有地震、冰载、波浪、风力及平台上的机器和设备。其中地震作用的破坏能力巨大，并具有不可预测性。海洋平台的振动会让工人产生恐慌心理，甚至会导致结构的疲劳破坏，造成平台倒塌等重大灾难，最终会产生重大的经济损失，甚至造成严重的人员伤亡。

我国是一个地震多发的国家，多数近海地区都处在地震活动强烈的大陆板块边缘，发生过多次海洋平台破坏的事件。为了提高平台的可靠性和安全性，平台振动控制成为海洋工程的技术人员的热门课题。

隔振技术，在振源和减振体之间插进弹性隔振体，依靠它的变形减轻振源对减振体的激励。基础隔振是将隔振器置于结构和基础之间，作为弹性支撑，通过合理的参数选择达到减振的目的。在海洋平台减振措施中，基础隔振主要针对地震引起的振动，是限制地震能量进入平台上部结构的有效方法，其基本方法是在平台甲板底部和导管架端帽之间加上隔振装置，如橡胶垫、阻尼器等。

耗能减振技术，耗能减振是将振源输入结构的能量引向特别设置的耗能元件加以吸收和耗散，以保护主体的安全。这种方式比传统的依靠结构本身耗散能量的方式显然强得多。

材料阻尼减振，材料阻尼主要是应用材料的应力-应变塑性滞回的特性进行振动能量的消耗。在一个应力循环过程中，加载期间外界对材料所做的功大于卸载期间材料放出的能量，材料把一部分能量转换成热能而消耗掉。一般来讲，高强度的金属阻尼性能很低，相反，阻尼性能好的材料，常常强度低而且昂贵。同时，材料的阻尼受温度和振动频率的影响很大。因此，在设计平台结构时应该合理选择各部分的材料。

阻尼器减振，阻尼器减振措施是在平台原结构上并联或串联一个阻尼器从而获得具有接近双线性滞回特性的阻尼耗散效果。常用的阻尼器包括摩擦阻尼器、软钢和合金阻尼器、铅阻尼器、粘滞流体阻尼器、粘弹性阻尼器等。这些阻尼器都可以利用普通的材料制造，结构和加工工艺相对简单，适合在多层和高层土木建筑结构中使用。摩擦阻尼器本身没有自动复位功能，只能依靠结构本身的刚度复位。由于其锁紧力固定不变，因此只能对较窄的振动频率起到减振效果。

TMD与TLD系统，调谐质量阻尼器（TMD）和调谐流体阻尼器（TLD）是利用二次系统吸收主体结构的振动能量而使主体结构减振的元件。用于海洋平台的振动控制理论和应用研究已经非常活跃，并且取得了明显的减振效果。

目前在海洋平台振动控制中，已有的研究成果主要是采用隔振以及隔振与阻尼器相结合的措施。

隔振技术是在结构中设置隔振垫，破坏了结构本身的完整性和整体刚度。风荷载和海啸作用等都是作用在整个平台结构上，当荷载比较大时，可能造成结构在隔振处被剪断而造成结构的倾覆；再次，结构内部也存在振源，即平台上机械设备和装置振动所引起的连续、持久响应。

在结构内部加阻尼器或防屈曲支撑也可以起到一定的减振效果，但效果不明显，还是要结合隔振技术一同发挥作用，而平台结构内部由于刚度较大没有合适的位置添加阻尼器。

实用新型内容

本实用新型的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种海洋平台减震系统，其在海洋平台外部添加阻尼器，更好地实现海洋平台的震动控制。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：其包括支撑平台，支撑平台与减震装置连接；所述的减震装置包括横向撑杆Ⅰ，横向撑杆Ⅰ与支撑平台固定连接，横向撑杆Ⅰ的两端分别铰接竖向撑杆Ⅰ，竖向撑杆Ⅰ上设有阻尼器Ⅰ，阻尼器Ⅰ与竖向撑杆Ⅰ铰接且将竖向撑杆Ⅰ分成上下两部分。

将所述支撑平台连接到减震装置上，通过铰接结构实现减震装置相对所述支撑平台在设定角度范围内摆动。通过阻尼器的设置，具有释放破坏力，允许扭转的功能，是一种安全可靠、经济适用、施工方便、构造简单的海洋平台减震系统。

阻尼器增加了减震装置的阻尼比，减少了支撑平台在水平外力，特别是地震力作用下的动力响应，阻尼器可以增强海洋平台结构的耗能能力，同时，可使海洋平台结构的加速度明显变小，以保证生活区工作人员的舒适度。

阻尼器Ⅰ竖向设置。