一種動(dòng)力模型試驗(yàn)加載裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及海洋工程結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，是涉及一種導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)動(dòng)力模型試驗(yàn)加載裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在導(dǎo)管架平臺(tái)是應(yīng)用于淺海海域石油開采的主要結(jié)構(gòu)形式，平臺(tái)服役期間承受的動(dòng)力載荷對(duì)導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)的安全性和適用性都有著重大的影響。導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)動(dòng)力模型試驗(yàn)是研究導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)特性和驗(yàn)證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要手段，采用縮尺比技術(shù)開展結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)是當(dāng)前的主要方式。根據(jù)縮尺比理論和試驗(yàn)條件選擇合適的縮尺比設(shè)計(jì)和建造結(jié)構(gòu)模型，并施加相應(yīng)形式的折算等效載荷，測(cè)量和分析結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)，是常用的做法。
[0003]導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)動(dòng)力模型試驗(yàn)是研究導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)特性和驗(yàn)證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要手段。其中，如何有效施加滿足要求的準(zhǔn)確的等效載荷是結(jié)構(gòu)動(dòng)力模型試驗(yàn)的核心問題之一。加載裝置在輸出載荷的過程中，其所受的反作用力會(huì)引起加載裝置自身的動(dòng)力響應(yīng)而造成輸出載荷的精度下降。此外，外部環(huán)境的振動(dòng)干擾也會(huì)造成一定程度的影響。因而，加載裝置設(shè)計(jì)的合理性對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的精度和穩(wěn)定性有著重要的影響。在確保精度的同時(shí)，加載裝置的設(shè)計(jì)也需兼顧試驗(yàn)裝置的通用性與靈活性，以及開展試驗(yàn)的便利性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)的動(dòng)力模型試驗(yàn)加載裝置，為導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)模型動(dòng)力試驗(yàn)提供了一個(gè)完整而獨(dú)立的加載空間，可按要求向結(jié)構(gòu)模型準(zhǔn)確輸出各種形式的試驗(yàn)載荷，具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、載荷精度可靠、加載方式靈活、裝置適用性廣、操作便利等特點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種動(dòng)力模型試驗(yàn)加載裝置，所述裝置包括設(shè)置有軌槽的隔振試驗(yàn)臺(tái)、帶有卡具接口的基座和承載鋼架，所述隔振試驗(yàn)臺(tái)設(shè)置于基坑中，所述隔振試驗(yàn)臺(tái)的上表面通過卡具與所述軌槽和卡具接口連接有基座，所述基座內(nèi)部設(shè)置有橫桁和縱桁，基座上設(shè)置有由型鋼構(gòu)件連接而成的承載鋼架，所述承載鋼架后側(cè)沿高度方向上等間距的設(shè)置有橫梁，承載鋼架正向頂部位置處設(shè)置有橫桿，橫桿上設(shè)置有吊裝裝置，所述承載鋼架左右兩側(cè)內(nèi)部沿高度方向等間距設(shè)置有支撐縱梁，所述支撐縱梁上設(shè)置有通過螺栓與承載鋼架相連接的承臺(tái)，所述承臺(tái)上安裝有激振器。
[0007]所述支撐縱梁和承臺(tái)之間還設(shè)置有導(dǎo)軌。
[0008]所述承臺(tái)上還可拆卸的安裝有用于承載激振器的滑軌小車裝置和激振器懸吊裝置。
[0009]所述滑軌小車裝置由平行布置在承臺(tái)上的滑軌系統(tǒng)與通過螺栓固定在滑軌系統(tǒng)上的車體構(gòu)成。
[0010]所述滑軌系統(tǒng)由圓柱形導(dǎo)軌與內(nèi)置式滾珠及儲(chǔ)油供油系統(tǒng)構(gòu)成。
[0011]所述激振器懸吊裝置由一組鋼絲繩和卡扣組成，安裝于所述承臺(tái)下方。
[0012]所述支撐縱梁由角鋼構(gòu)成，所述角鋼豎向翼緣焊接于所述承載鋼架立柱內(nèi)側(cè)，水平翼緣用作承臺(tái)與導(dǎo)軌的支撐。
[0013]所述隔振試驗(yàn)臺(tái)為長(zhǎng)、寬、高分別為5.2m,3.5m、0.3m的長(zhǎng)方體混凝土結(jié)構(gòu)。
[0014]所述基座內(nèi)放置有加載砝碼。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案所帶來的有益效果是:
[0016]1.本發(fā)明中的大型隔振試驗(yàn)臺(tái)放置在基坑中，可有效隔絕外部環(huán)境和試驗(yàn)人員對(duì)輸出載荷的影響。
[0017]2.本發(fā)明中的承載框架剛可在3mX2mX4.5m的范圍內(nèi)調(diào)整激振器的加載位置，由型鋼構(gòu)件焊接而成，剛度大、強(qiáng)度高。
[0018]3.本發(fā)明中激振器根據(jù)試驗(yàn)要求，可直接安裝于承載平臺(tái)或滑軌小車裝置上或通過激振器懸吊裝置懸置，實(shí)現(xiàn)激振器的硬式與軟式兩種安裝方式。
[0019]4.本發(fā)明可采用多臺(tái)模態(tài)激振器同步施加不同形式的激勵(lì)的方式以模擬多種載荷組合作用的復(fù)雜工況，同時(shí)本發(fā)明裝置的適用性廣，除進(jìn)行導(dǎo)管架平臺(tái)結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)外，也能很好地應(yīng)用于其他各種空間結(jié)構(gòu)的模型試驗(yàn)。
[0020]5.本發(fā)明中的激振器在數(shù)據(jù)采集分析儀的控制下可施加脈沖、周期等各種隨機(jī)形式的載荷激勵(lì)，且加載方向可調(diào)節(jié)，測(cè)試范圍全面準(zhǔn)確，精度高。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2是圖1中本發(fā)明的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]附圖標(biāo)記:1_隔振試驗(yàn)臺(tái)2-軌槽3-基座4-卡具接口 5-加載砝碼6_承載鋼架7-橫梁8-橫桿9-支撐縱梁10-激振器懸吊裝置11-承臺(tái)12-滑軌小車裝置13-激振器14-導(dǎo)軌15-吊裝裝置16-基坑
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述:
[0025]如圖1和圖2所示:一種動(dòng)力模型試驗(yàn)加載裝置，隔振試驗(yàn)臺(tái)1、基座3和承載鋼架6,隔振試驗(yàn)臺(tái)I的主體為5.2mX 3.5mX0.3m的大型長(zhǎng)方體混凝土結(jié)構(gòu),放置于基坑16中，基坑16的基礎(chǔ)與實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)相互獨(dú)立，可有效隔絕來自外部環(huán)境和試驗(yàn)人員的振動(dòng)干擾，隔振試驗(yàn)臺(tái)I的上表面與實(shí)驗(yàn)室地面處于同一高程，隔振試驗(yàn)臺(tái)I上沿縱向平行等間距的埋置有用于固定基座3的鋼制軌槽2，所述基座3為可移動(dòng)的剛性長(zhǎng)方體開口箱型結(jié)構(gòu)，內(nèi)部設(shè)置有橫桁和縱桁，橫縱桁相互隔開的箱體提供了壓載空間，該壓載空間內(nèi)可放置壓載砝碼5，且基座3的前后圍板外各設(shè)置兩道卡具接口 4，通過卡具將基座3與隔振試驗(yàn)臺(tái)I的軌槽2固定，基座3上連接有由型鋼構(gòu)件焊接而成的承載鋼架6，承載鋼架6設(shè)置有多層，且剛度大，承載鋼架6的后側(cè)沿高度方向上等間距的設(shè)置有橫梁7，承載鋼架6的正向頂部位置處設(shè)置有橫桿8，本實(shí)施例中的橫梁7和橫桿8均為C20槽鋼構(gòu)件制成，橫桿8上設(shè)置有吊裝裝置15，該吊裝裝置15為手動(dòng)葫蘆，用于提升承臺(tái)11及導(dǎo)軌14等構(gòu)件，所述承載鋼架6的左右兩側(cè)內(nèi)部沿高度方向等間距設(shè)置有支撐縱梁9，本實(shí)施例中支撐縱梁9采用角鋼，角鋼豎向翼緣焊接于所述承載鋼架立柱內(nèi)側(cè)，從而該角鋼的水平翼緣提供承臺(tái)11的豎向支撐，