Casper, Phillips & Associates Inc. 在土耳其的两台起重机上安装了革命性的隔震系统

今年首次在位于土耳其阿斯亚波特主要地震带的两台码头集装箱起重机上安装了隔震系统。

由 Casper, Phillips & Associates Inc. (CPA) 提供的起重机底座抗震隔离系统 (BASIS) 建立在非线性时程分析 (NLTHA) 的基础上，即使在突发地震中也能保护起重机主体结构免受损坏。

BASIS 安装在门槛梁和主平衡梁上，距离地面约 13 英尺（4 m）至 16 英尺（5 m），具体取决于起重机的尺寸。

它包括两个摩擦阻尼器组件、两个能量恢复装置组件、一个导向装置和两个摩擦阻尼器锁紧装置。

大约 20 年前，这种类型的摩擦阻尼器在华盛顿州埃弗雷特的波音商用飞机工厂得到了广泛的应用。

2020 年，在船到岸 (STS) 起重机上测试了相同类型的阻尼器。

CPA 首席机械工程师 Mike Zhang 说：“我们开发的最初的集装箱起重机隔离系统在龙门行驶和小车行驶方向都包括阻尼器。NLTHA 分析表明，在带有隔震系统的起重机和没有隔震系统的起重机之间，龙门行进方向的基础剪切变化仅为 5%。

“但是，在电车行驶方向上，通过采用我们的隔震系统，底座剪切力显着降低。因此，为了在保持高效率的同时降低成本，我们最终的隔震系统设计为仅在电车行驶方向上运行。”

张与 CPA 首席结构工程师 Jeffrey Hubbell 共同撰写了一份关于 BASIS 概念的白皮书，他解释说，位于地震带的港口和起重机制造商都注意到了该系统。

通常，港口指定抗震要求，而起重机制造商提出隔离系统，然后港口对建议的购买做出最终决定。

STS 起重机历来设计用于主要地震区域的 0.2g 静态水平加速度，这足以用于龙门轨距小于 80 ft (24 m) 的轻型巴拿马型或后巴拿马型集装箱起重机。

但是，对于具有 100 ft (30 m) 或更宽的龙门轨距的 Super Post-Panamax 尺寸或更大的起重机，在发生大地震时，起重机可能会严重损坏甚至倒塌。

即使在中度地震中，这些起重机也能承受超过 0.6 g 的小车方向横向加速度。

摩擦阻尼器由加拿大公司 Quaketek 制造，恢复装置基于 Conductix-Wampfler 缓冲器，而安装底座和系统组件由起重机制造商提供。

BASIS 于 2018 年获得中国专利，可安装在新起重机上或作为现有起重机抗震升级的一部分。

为了验证该系统对不同尺寸的岸边起重机的有效性，CPA 与大连华瑞重工集团有限公司 (DHHI) 的工程师合作。

张说：“摩擦阻尼器在正常操作下不会滑动，因此该结构保持与没有地震装置的起重机相同的动静刚度。

“在飓风期间，当系紧装置接合时，可以锁定地震系统以防止阻尼器滑动。”

CPA 还开发了一种特殊的装载销组件，可以在地震期间适应起重机的运动，即使在没有系紧装置的情况下，即使在微爆或暴风期间也是如此。

此外，型材阻尼器可以设置为不同的滑动力，以适应各种起重机和地震带。