深水港碼頭受力模擬系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及深水港碼頭受力模擬系統(tǒng)，包括實驗坑、安裝在該實驗坑上的水平受力模擬加載裝置、垂直受力模擬加載裝置及安裝在該實驗坑內(nèi)的土壓力模擬加載裝置。在實驗坑內(nèi)預埋模擬的承載土層，并在承載土層上位于實驗坑的中間位置打樁建設(shè)模擬的碼頭，通過水平受力模擬加載裝置作用于碼頭模擬加載水平向的力，實現(xiàn)了有效模擬深水港碼頭受到的來自海洋泊船及風力因素的影響；通過垂直受力模擬加載裝置作用于碼頭模擬加載垂直向的力，實現(xiàn)了有效模擬碼頭承載物因素的影響；通過土壓力模擬加載裝置作用于承載土層模擬加載土壓力，實現(xiàn)了有效模擬承載土層因素的影響，從而為深水港碼頭的研究及工程建設(shè)提供了有力的技術(shù)保障。
【專利說明】深水港碼頭受力模擬系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及深水港碼頭受力模擬系統(tǒng)，具體涉及一種用來模擬深水港碼頭受到的來自海洋泊船及風力因素、承載土層及碼頭承載物的因素影響的模擬系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國國民經(jīng)濟的持續(xù)高速發(fā)展，港口運輸能力已不適應(yīng)日益繁忙的國內(nèi)外運輸需要。隨著近岸深水岸線的逐步減少，以及船舶大型化的發(fā)展，碼頭建設(shè)日益向著條件更加惡劣的深水地區(qū)發(fā)展，深水港碼頭的建設(shè)及安全問題日益成為各方關(guān)注的焦點之一。
[0003]深水港碼頭的受力比較復雜，不僅受到海洋中泊船的牽引力的因素影響、海洋上劇烈風力的影響，同時還要考慮碼頭上的建筑、貨物及設(shè)備等承載物對碼頭的影響，除此之夕卜，來自承載土層的土壓力對碼頭也有著不可忽視的影響。對于深水港碼頭的課題研究，在國內(nèi)外都有著十分重要的意義，然而限于問題的復雜性，現(xiàn)有的研究成果也還是初步并且十分有限。
[0004]正因為如此，建立一套行之有效并且穩(wěn)定的深水港碼頭受力模擬系統(tǒng)，來對深水港碼頭的研究及工程建設(shè)形成有力的技術(shù)保障，就成為了亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)難題。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供一種深水港碼頭受力模擬系統(tǒng)，其可有效模擬深水港碼頭受到的來自海洋泊船及風力因素的影響、承載土層因素的影響及碼頭承載物因素的影響，從而為深水港碼頭的研究及工程建設(shè)提供有力的技術(shù)保障。
[0006]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0007]深水港碼頭受力模擬系統(tǒng)，包括實驗坑、安裝在該實驗坑上的水平受力模擬加載裝置、垂直受力模擬加載裝置及安裝在該實驗坑內(nèi)的土壓力模擬加載裝置；該水平受力模擬裝置包括固定安裝在該實驗坑一端的加載安裝架及鉸接在該加載安裝架一側(cè)的多個第一伺服作動器，該第一伺服作動器的加載方向水平朝向該實驗坑的中間位置；該垂直受力模擬加載裝置包括固定安裝在該實驗坑兩側(cè)上沿的反力門架，該反力門架上設(shè)有多個第二伺服作動器，該第二伺服作動器的加載方向垂直朝向該實驗坑的中間位置；該土壓力模擬加載裝置包括固定鉸接在該實驗坑另一端的多個第三伺服作動器，該第三伺服作動器的加載方向水平朝向該實驗坑的中間位置，該第三伺服作動器的旁側(cè)設(shè)有與該實驗坑相配的土層壓力墻，該土層壓力墻在該第三伺服作動器的作用下推移運動。
[0008]進一步地，該加載安裝架包括固定安裝在該實驗坑一端的水平反力架及垂直固接在該水平反力架一側(cè)的多個水平支架，該水平支架上設(shè)有連接橫梁，該水平支架遠離該水平反力架的一端固定鉸接該第一伺服作動器。
[0009]進一步地，為了方便拆裝調(diào)整，該水平支架包括與該水平反力架固接的水平連接柱及與該水平連接柱螺栓連接的延長支架；該延長支架的另一端固定鉸接該第一伺服作動器；該延長支架上固定連接有垂直立柱，該垂直立柱與該連接橫梁螺栓連接。
[0010]進一步地，為了方便拆裝調(diào)整，該實驗坑的兩側(cè)上沿固定設(shè)有底座，該反力門架包括與該底座螺栓鏈接的立柱及夾持在立柱之間的水平反力梁，該水平反力梁與該立柱螺栓連接，該第二伺服作動器固定安裝在該水平反力梁的下方。
[0011]進一步地，為了保證該加載安裝架的穩(wěn)定性，該連接橫梁的兩端分別與該底座螺栓連接；進一步地，為了提供垂直加載的靈活多樣性，同時減少單個反力門架的負荷，該底座上設(shè)有兩個反力門架，每個反力門架設(shè)有兩個第二伺服作動器。
[0012]為了確保第三伺服作動器能提供足夠的動力模擬加載土層壓力，該第三伺服作動器呈四列十四行排布，為了更好的安裝這些第三伺服作動器，該實驗坑的另一端固定設(shè)有四個豎直的鉸座，該第三伺服作動器對應(yīng)鉸接在該鉸座上。
[0013]為了增加土壓力模擬加載裝置的加載行程，該第三伺服作動器遠離該鉸座的活動端固定連接有水平的加長桿，該加長桿與該土層壓力墻固定鉸接；為了進一步保護第三伺服作動器，該土層壓力墻與該第三伺服作動器之間設(shè)有隔離防護板，該加長桿貫穿該隔離防護板。
[0014]根據(jù)第三伺服作動器的排列情況，為了更好的適應(yīng)該第三伺服作動器，該土層壓力墻由十四層水平的推力架固接疊加形成，每行第三伺服作動器對應(yīng)一層推力架；每行第三伺服作動器的加載噸位從上到下遞增。在實驗過程中，該土層壓力墻直接作用于實驗坑內(nèi)預埋鋪設(shè)的承載土層，并在第三伺服作動器的作用下模擬加載土層壓力。
[0015]為了確保該土層壓力墻的行程，該實驗坑的兩側(cè)設(shè)有與該推力架相適應(yīng)的活動槽。
[0016]進一步地，為了保證實驗坑的強度，該實驗坑為混凝土結(jié)構(gòu)。
[0017]本實用新型所述的深水港碼頭受力模擬系統(tǒng)，包括實驗坑、安裝在該實驗坑上的水平受力模擬加載裝置、垂直受力模擬加載裝置及安裝在該實驗坑內(nèi)的土壓力模擬加載裝置。在實驗坑內(nèi)預埋模擬的承載土層，并在承載土層上位于實驗坑的中間位置打樁建設(shè)模擬的碼頭，通過水平受力模擬加載裝置作用于碼頭模擬加載水平向的力，實現(xiàn)了有效模擬深水港碼頭受到的來自海洋泊船及風力因素的影響；通過垂直受力模擬加載裝置作用于碼頭模擬加載垂直向的力，實現(xiàn)了有效模擬碼頭承載物因素的影響；通過土壓力模擬加載裝置作用于承載土層模擬加載土壓力，實現(xiàn)了有效模擬承載土層因素的影響，從而為深水港碼頭的研究及工程建設(shè)提供了有力的技術(shù)保障。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型所述深水港碼頭受力模擬系統(tǒng)一具體實施例中的立體圖；
[0019]圖2為圖1的局部放大圖；
[0020]圖3為圖1中水平受力模擬加載裝置的立體放大圖；
[0021]圖4為圖1中垂直受力模擬加載裝置的立體放大圖；
[0022]圖5為圖1中實驗坑的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6為圖1中土壓力模擬加載裝置第一視角的立體放大圖；
[0024]圖7為圖1中土壓力模擬加載裝置第二視角的立體放大圖；
[0025]圖8為本實用新型所述深水港碼頭受力模擬系統(tǒng)一具體實施例中每列第三伺服 作動器的排布示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面根據(jù)附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
[0027]如圖1至圖5所示，本實用新型實施例所述的深水港碼頭受力模擬系統(tǒng)，包括實驗坑1、安裝在實驗坑I上的水平受力模擬加載裝置2、垂直受力模擬加載裝置3及安裝在實驗坑I內(nèi)的土壓力模擬加載裝置4 ;水平受力模擬裝置2包括固定安裝在實驗坑I 一端的加載安裝架21及鉸接在加載安裝架21 —側(cè)的多個第一伺服作動器22，第一伺服作動器22的加載方向水平朝向?qū)嶒灴覫的中間位置；垂直受力模擬加載裝置3包括固定安裝在實驗坑I兩側(cè)上沿的反力門架31，反力門架31上設(shè)有多個第二伺服作動器32，第二伺服作動器32的加載方向垂直朝向?qū)嶒灴覫的中間位置；土壓力模擬加載裝置4包括固定鉸接在實驗坑I另一端的多個第三伺服作動器41，第三伺服作動器41的加載方向水平朝向?qū)嶒灴覫的中間位置，第三伺服作動器41的旁側(cè)設(shè)有與實驗坑I相配的土層壓力墻42，土層壓力墻42在第三伺服作動器41的作用下推移運動。
[0028]結(jié)合圖3所示，加載安裝架21包括固定安裝在實驗坑I 一端的水平反力架211及垂直固接在水平反力架211 —側(cè)的多個水平支架212，水平支架212上設(shè)有連接橫梁213，水平支架212遠離水平反力架211的一端固定鉸接第一伺服作動器22。
[0029]為了方便拆裝調(diào)整，水平支架212包括與水平反力架211固接的水平連接柱214及與水平連接柱214螺栓連接的延長支架215 ;延長支架215的另一端固定鉸接第一伺服作動器22 ;延長支架215上固定連接有垂直立柱216，垂直立柱216與連接橫梁213螺栓連接。
[0030]結(jié)合圖1、圖2及圖4所不，為了方便拆裝調(diào)整，實驗坑I的兩側(cè)上沿固定設(shè)有底座11，反力門架31包括與底座11螺栓鏈接的立柱311及夾持在立柱311之間的水平反力梁312，水平反力梁312與立柱311螺栓連接，第二伺服作動器32固定安裝在水平反力梁312的下方。
[0031]再次結(jié)合圖1、圖2及圖4所示，為了保證加載安裝架的穩(wěn)定性，連接橫梁213的兩端分別與底座11螺栓連接；為了提供垂直加載的靈活多樣性，同時減少單個反力門架31的負荷，底座11上設(shè)有兩個反力門架31，每個反力門架31設(shè)有兩個第二伺服作動器32。
[0032]結(jié)合圖1、圖2、圖5、圖6及圖7所示，為了確保第三伺服作動器41能提供足夠的動力模擬加載土層壓力，第三伺服作動器41呈四列十四行排布，為了更好的安裝這些第三伺服作動器，實驗坑I的另一端固定設(shè)有四個豎直的鉸座43，第三伺服作動器41對應(yīng)鉸接在鉸座43上。
[0033]為了增加土壓力模擬加載裝置4的加載行程，第三伺服作動器41遠離鉸座43的活動端固定連接有水平的加長桿44，加長桿44與土層壓力墻42固定鉸接；為了進一步保護第三伺服作動器，土層壓力墻42與第三伺服作動器41之間設(shè)有隔離防護板45，加長桿44貫穿隔離防護板45。
[0034]結(jié)合圖6、圖7及圖8所示，根據(jù)第三伺服作動器的排列情況，為了更好的適應(yīng)第三伺服作動器，土層壓力墻42由十四層水平的推力架421固接疊加形成，每行第三伺服作動器對應(yīng)一層推力架421 ;每行第三伺服作動器的加載噸位從上到下遞增。在實驗過程中，土層壓力墻42直接作用于實驗坑內(nèi)預埋鋪設(shè)的承載土層，并在第三伺服作動器的作用下模擬加載土層壓力。
[0035]重新結(jié)合圖1、圖2及圖5所示，為了確保土層壓力墻42的行程，實驗坑I的兩側(cè)設(shè)有與推力架431相適應(yīng)的活動槽12。為了保證實驗坑的強度，實驗坑I為混凝土結(jié)構(gòu)。
[0036]以上所述僅為說明本實用新型的實施方式，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.深水港碼頭受力模擬系統(tǒng)，其特征在于，包括實驗坑、安裝在所述實驗坑上的水平受力模擬加載裝置、垂直受力模擬加載裝置及安裝在所述實驗坑內(nèi)的土壓力模擬加載裝置； 所述水平受力模擬裝置包括固定安裝在所述實驗坑一端的加載安裝架及鉸接在所述加載安裝架一側(cè)的多個第一伺服作動器，所述第一伺服作動器的加載方向水平朝向所述實驗坑的中間位置； 所述垂直受力模擬加載裝置包括固定安裝在所述實驗坑兩側(cè)上沿的反力門架，所述反力門架上設(shè)有多個第二伺服作動器，所述第二伺服作動器的加載方向垂直朝向所述實驗坑的中間位置； 所述土壓力模擬加載裝置包括固定鉸接在所述實驗坑另一端的多個第三伺服作動器，所述第三伺服作動器的加載方向水平朝向所述實驗坑的中間位置，所述第三伺服作動器的旁側(cè)設(shè)有與所述實驗坑相配的土層壓力墻，所述土層壓力墻在所述第三伺服作動器的作用下推移運動。
2.如權(quán)利要求1所述的深水港碼頭受力模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述加載安裝架包括固定安裝在所述實驗坑一端的水平反力架及垂直固接在所述水平反力架一側(cè)的多個水平支架，所述水平支架上設(shè)有連接橫梁，所述水平支架遠離所述水平反力架的一端固定鉸接所述第一伺服作動器。
3.如權(quán)利要求2所述的深水港碼頭受力模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述水平支架包括與所述水平反力架固接的水平連接柱及與所述水平連接柱螺栓連接的延長支架；所述延長支架的另一端固定鉸接所述第一伺服作動器；所述延長支架上固定連接有垂直立柱，所述垂直立柱與所述連接橫梁螺栓連接。
4.如權(quán)利要求3所述的深水港碼頭受力模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述實驗坑的兩側(cè)上沿固定設(shè)有底座，所述反力門架包括與所述底座螺栓鏈接的立柱及夾持在立柱之間的水平反力梁，所述水平反力梁與所述立柱螺栓連接，所述第二伺服作動器固定安裝在所述水平反力梁的下方。
5.如權(quán)利要求4所述的深水港碼頭受力模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述連接橫梁的兩端分別與所述底座螺栓連接；所述底座上設(shè)有兩個反力門架，每個反力門架設(shè)有兩個第二伺服作動器。
6.如權(quán)利要求1至5任一項所述的深水港碼頭受力模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述第三伺服作動器呈四列十四行排布，所述實驗坑的另一端固定設(shè)有四個豎直的鉸座，所述第三伺服作動器對應(yīng)鉸接在所述鉸座上。
7.如權(quán)利要求6所述的深水港碼頭受力模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述第三伺服作動器遠離所述鉸座的活動端固定連接有水平的加長桿，所述加長桿與所述土層壓力墻固定鉸接；所述土層壓力墻與所述第三伺服作動器之間設(shè)有隔離防護板，所述加長桿貫穿所述隔離防護板。
8.如權(quán)利要求7所述的深水港碼頭受力模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述土層壓力墻由十四層水平的推力架固接疊加形成，每行第三伺服作動器對應(yīng)一層推力架；每行第三伺服作動器的加載噸位從上到下遞增。
9.如權(quán)利要求8所述的深水港碼頭受力模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述實驗坑的兩側(cè)設(shè)有與所述推力架相適應(yīng)的活動槽。
10.如權(quán)利要求9所述的深水港碼頭受力模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述實驗坑為混凝土結(jié)構(gòu) 。
【文檔編號】E02B1/02GK203530919SQ201320671052
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】朱曉兵, 支曉陽 申請人:無錫市海航電液伺服系統(tǒng)有限公司