[发明专利]一种靠船建筑物及系统

说明书

本发明涉及一种靠船建筑物，包括从下至上依次堆叠的第一本体、弹性垫块和第二本体，所述第一本体和第二本体之间通过若干穿过弹性垫块的预应力张拉构件连接。本发明的靠船建筑物抗冲击能力强，将传统的刚性的靠船建筑物设计成具有一定弹性变形能力的靠船建筑物，从而有效提高靠船建筑物的抗冲击能力；本发明的靠船建筑物系统整体结构承受载荷能力强，通过系梁和过渡墙的设置，将各个靠船建筑物连成一个整体结构，单个靠船建筑物受冲击时，载荷由整体结构来承受，单个靠船建筑物的抗冲击能力也得到提高；另外，靠船建筑物使用耐久度提高，不容易因被撞击而被破坏，大大降低了维修频率，从而降低运行成本。

技术领域

本发明属于水运领域，具体涉及一种抗冲击的靠船建筑物及系统。

背景技术

船舶停靠港口、码头或船闸时，需要靠船建筑物满足停靠要求。停泊过程中船舶速度减小的同时会给靠船建筑物施加撞击力。船舶对建筑物形成的撞击力与船舶质量、行船速度、水流情况、风力情况、停泊过程有关，荷载的范围很难确定，各个国家规范计算标准也有差异。结构物破坏的原因很难分析清楚，以船队为例，一条拖船拖带数条驳船停靠时，经常发生前面的船舶撞击结构物后，后面的船舶又撞击已经静止的船舶。对结构物而言，发生二次碰撞，甚至多次碰撞，后续撞击产生的振动（波）与之前撞击产生的振动叠加，会加大对结构物的冲击荷载。后续船舶撞击力产生的冲击波如与结构物的振动频率相同产生共振，是结构物最不利的受力情况。

船舶自身质量与船舶吨位、是否装载货物等有关，是变量；水流、风浪、船舶形状、大小都对船舶的停靠过程产生影响，停靠过程的加速度是一个变量，可表示为：

其中，a-加速度，V₀-船舶初速度（停靠前的），V_t-船舶停靠的末速度。

速度变化过程中船舶施加给结构物的撞击力，可用下述公式表达：

其中，F为撞击力，a为加速度，w为船舶的质量。

用特殊荷载情况作为设计值，将导致停泊建筑物设计极不经济。现有结构型式的结构物有时难以满足受力需要，可能受到破坏，导致维修频繁，增加运行维护成本。

因此，急需经优化的可增强抗冲击能力的靠船建筑物。

船舶通过船闸或停靠港口、码头时，水流条件变化较大，靠船建筑物由于受到船舶系缆力、船舶撞击力、风浪压力等外部荷载长期作用，常见的浆砌块石靠船结构物（墩、墙）结构容易受到破坏，（靠船建筑物大多采用重力式基础，或沉井、桩基础，材料用混凝土或砌石结构）需要定期进行维修养护，增加了运行成本，也降低了船只运行效率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种抗冲击能力强的靠船建筑物，提高靠船建筑物的使用耐久度；本发明的目的之二在于提供一种靠船建筑物系统，采用抗冲击能力强的靠船建筑物组合成某种整体结构的系统，进一步提高靠船建筑物的抗冲击能力。

本发明的技术方案如下：一种靠船建筑物，包括从下至上依次堆叠的第一本体、弹性垫块和第二本体，所述第一本体和第二本体之间通过若干穿过弹性垫块的预应力张拉构件连接。

采用这样的结构设计，预应力张拉构件将第一本体、弹性垫块和第二本体紧紧拉紧在一起；靠船建筑物处于使用状态时，第一本体固定于地面上，船以一定速度向靠船建筑物停靠，撞击到第二本体上，对第二本体产生冲击力，第二本体受力后向冲击力方向偏转，同时压迫弹性垫块，弹性垫块产生变形，缓冲消除大部分冲击能，也降低了下部的第一本体受力破坏的可能。

优选地，所述预应力张拉构件为竖向布置的预应力钢绞线，对第二本体施以竖向拉力。