[实用新型]基于调谐质量阻尼器和摇摆墙的自复位海洋平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种建筑结构体系，尤其涉及一种抗振的海洋平台用的建筑结构体系。

背景技术

摇摆墙体系是一种新型可恢复抗振结构，即在建筑物一侧设置一道刚度非常大的墙体，该墙体底部铰接，用水平刚性链杆与建筑物相连，摇摆结构体系不是利用结构本身的变形来耗散地震能量，而是放松结构体系约束构成摇摆构件，通过结构构件的摇摆，使结构变形趋于一致，将变形集中在摇摆界面上，并在这些部位设置阻尼器来耗能。研究结果表明摇摆墙体系可使结构各层层间变形趋于均匀，有效控制结构变形的集中，可防止层屈服机制的出现，发挥结构整体抗振及耗能能力。

调谐质量阻尼器（简称TMD）是结构振动控制领域中较为成熟的一种被动控制装置,TMD由质量块、弹簧与阻尼器构成。由质量块将其振动频率调整至主结构频率附近，改变结构共振特性，以达到减振目的。调谐质量阻尼器的主要工作原理是结构受到振动作用时，通过微小的外部能源，调整半主动控制系统的刚度或者阻尼，使结构的动力特性改变，以减小结构的振动反应。

目前，摇摆墙体系和TMD已分别应用于建筑物结构中，在一定程度上提高了建筑整体的抗振及耗能能力。但目前还没有建筑体系结合摇摆墙体系和TMD的优点。本实用新型充分利用了摇摆墙和TMD的优点，使导管架式海洋平台结构整体受力、保证海洋平台结构不会因局部屈服破坏而导致海洋平台倒塌，从而取得更好的减振效果。

实用新型内容

本实用新型的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种基于调谐质量阻尼器和摇摆墙的自复位海洋平台，其根据上述两种体系（摇摆墙体系和调谐质量阻尼器）的减振效果，提供一种基于调谐质量阻尼器和摇摆墙的自复位海洋平台结构，从而取得更好的减振效果。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：其包括平台、刚性链杆、摇摆墙体、海底地基，所述平台底端固定设置在海底地基上，摇摆墙体底端与海底地基铰接，刚性链杆分别与平台、摇摆墙体铰接。

将刚性链杆连接到预先设置在平台、刚性系杆的预埋件上，通过铰接结构实现摇摆墙体相对海洋平台在一定范围内摆动，取得减振耗能效果。摇摆墙与框架结构相结合，构成摇摆墙组件，该结构与纯框架结构相比，可以增强结构的整体性，防止局部层屈服破坏机制的发生，可充分提高结构的抗振耗能能力。

平台顶部设有调谐质量阻尼器。调谐质量阻尼器包括质量块、弹簧、固定件与阻尼器，质量块与固定件之间分别设有弹簧、阻尼器。调谐质量阻尼器施加在平台顶部位置，可以将海洋平台上的设施改造为调谐质量阻尼器，利用调谐质量阻尼器将振动频率调整至主结构频率附近，改变结构共振特性，以达到减振效果。针对第一自振频率进行结构振动控制，该设施可以通过参数优化，通过改变结构共振特性，而达到减振效果。

施加摇摆墙和调谐质量阻尼器可使导管架式海洋平台结构整体抵御外部荷载的能力增加，大大增加抵御冰荷载、浪荷载、风荷载以及地震荷载，甚至抵御海啸的能力也大大增强，不会因局部杆件的破坏而导致海洋平台结构的整体破坏。

所述的摇摆墙体中间设有浮力仓，摇摆墙体的底端设有压载仓，压载仓与地基铰接。当摇摆墙体摆动时，浮力仓和压载仓产生自复位力，在浮力仓和压载仓的作用下摇摆墙体能够尽快复位。

此结构体系充分结合了摇摆墙和调谐质量阻尼器的优点，使导管架式海洋平台结构整体受力、保证海洋平台结构不会因局部屈服破坏而导致海洋平台倒塌。例如，以往渤海海洋平台结构被海冰推倒，就是因为导管架局部被破坏屈服而倒塌，加上摇摆墙结构之后使海洋平台结构不会因冰荷载局部过大而产生过大变形，保证海洋平台结构变形的一致性和协调性，同时这样也有利于海洋平台内部的导油管不致破裂。

附图说明

图1为本实用新型的实施例1结构示意图；

图2为本实用新型的实施例2结构示意图；

图3为本实用新型的实施例3结构示意图。

图中：1-平台；2-刚性链杆；3-摇摆墙体；4-地基；5-调谐质量阻尼器；6-浮力仓；7-压载仓；

51-固定件；52-弹簧；53-阻尼器；54-质量块。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实用新型的基于调谐质量阻尼器和摇摆墙的自复位海洋平台包括平台1、刚性链杆2、摇摆墙体3、海底地基4，所述平台1底端固定设置在海底地基4上，摇摆墙体3底端与海底地基4铰接，刚性链杆2分别与平台1、摇摆墙体3铰接。

实施例2