限位钢板3里的销孔，使连接装置与相邻模块化海洋结构物形成9个自由度的刚性约束。实现第一模块化海洋结构物6和第二模块化海洋结构物7的连接。
[0021]抗压连接单元8作为独立的零部件可以在工厂规模化制造，然后运于作业海域进行快速安装和拆卸。在相邻海洋结构物连接缝隙铅垂方向等间距布置四个同样抗压连接单元8，成为一组抗压连接单元。在垂直于相邻海洋结构物连接缝隙水平方向等距布置十组抗压连接单元。第一模块化海洋结构物6和第二模块化海洋结构物7为抗压连接单元8的最终连接终端。固定钢板4与海洋结构物固定连接，抗压连接单元8的限位钢板3和固定钢板4中的固定圆孔配合，销轴5插入固定钢板4和限位钢板3中的销孔，实现限位钢板3和固定钢板4的9个自由度刚性固定约束，即实现了抗压连接单元8与海洋结构物的9个自由度的刚性固定约束。抗压连接单元8中的连接钢索1，弹性介质弹簧2均为柔性结构，使第一模块化海洋结构物6和第二模块化海洋结构物7之间的剪切力、弯矩和扭矩较小。抗压连接系统8作为独立结构可实现与固定钢板4在海上的快速安装和拆卸，且快速安装和拆卸对结构本身没有损伤，可重复使用，适合工厂规模化生产。抗压连接系统8在压力和拉力方向处于绝对稳定状态，其余方向为稳定状态；压力和拉力方向为强约束方向，其余方向为约束方向，且有自恢复能力，变形后能自动回复到平衡状态，外载荷作用下变形很小。
[0022]采用上述的技术方案，用于海洋结构物能快速装卸的半刚式连接装置的工作原理如下:
[0023]第一模块化海洋结构物6和第二模块化海洋结构物7在海洋中作业，会遇到各种海况，受到复杂多变的载荷，但都可以简化为以下几种载荷:压力载荷、拉力载荷，剪切载荷、弯曲载荷、扭转载荷以及这5种载荷或其中的某几种载荷的联合作用。
[0024]当第一模块化海洋结构物6和第二模块化海洋结构物7受到波浪或海流的冲击相向运动时，连接装置受到压力，抗压连接单元8中弹性介质弹簧2压缩产生回复力抵抗这种载荷，减小模块间位移，保持模块化海洋结构物间的稳定。
[0025]当第一模块化海洋结构物6和第二模块化海洋结构物7受到波浪或海流的冲击背向运动时，连接装置受到拉力，抗压连接单元8中连接钢索I拉伸产生拉力抵抗这种载荷，减小模块间位移，保持模块化海洋结构物间的稳定。
[0026]当第一模块化海洋结构物6和第二模块化海洋结构物7受到波浪或海流的冲击产生垂向相对位移时，连接装置受到剪切力，抗压连接单元8中的连接钢索I拉伸产生回复力抵抗这种载荷，减小模块间位移，保持模块化海洋结构物间的稳定。
[0027]当第一模块化海洋结构物6和第二模块化海洋结构物7受到波浪或海流的冲击产生垂向角位移时，连接装置受到弯矩，角位移相反一侧的抗压连接单元8中的连接钢索I拉伸产生回复力抵抗这种载荷；角位移相同一侧的抗压连接单元8中弹性介质弹簧2压缩产生回复力抵抗这种载荷，两者共同作用减小模块间位移，保持模块化海洋结构物间的稳定。
[0028]当第一模块化海洋结构物6和第二模块化海洋结构物7受到波浪或海流的冲击产生纵向相对扭转位移时，连接装置受到扭矩，抗压连接单元8中的连接钢索I拉伸产生回复力抵抗这种载荷，减小模块间位移，保持模块化海洋结构物间的稳定。
[0029]当第一模块化海洋结构物6和第二模块化海洋结构物7受到波浪或海流的冲击产生位移、角位移或者扭转位移时，连接装置受到包括拉力、压力、剪力、弯矩、和扭矩的联合作用，抗压连接单元8拉伸或者压缩产生回复力抵抗这种载荷，减小模块间位移，保持模块化海洋结构物间的稳定。波浪和洋流通过结构物将能量传递到连接机构，弹簧和钢索通过变形和运动，将外界能量消耗掉，动能转化为热能，从而保证连接机构和海洋结构物的安全。
[0030]本连接装置也适用于多个模块化海洋结构物之间的连接，将模块化海洋结构物四周布置本连接装置可实现与相邻模块化海洋结构物之间的快速连接和分离。
【主权项】
1.一种用于海洋结构物快速装卸的连接装置，它包括第一模块化海洋结构物(6)和第二模块化海洋结构物(7)，其特征是:它还包括抗压连接单元(8)，所述第一模块化海洋结构物(6)与第二模块化海洋结构物(7)之间采用多个抗压连接单元(8)连接，所述抗压连接单元(8)包含一个连接钢索(1)、一个弹性介质弹簧(2)和二个限位钢板(3)，连接钢索(I)的自由长度小于弹性介质弹簧(2)的自由长度，在限位钢板(3)的对边各设有一个销孔(3a)，连接钢索(I)和弹性介质弹簧(2)的两端各与一个限位钢板(3)固定连接，连接钢索(I)连接在限位钢板(3)的中心位置，位于弹性介质弹簧(2)的中轴线上，组装后的抗压连接单元(8)，位于两端的限位钢板(3)上的四个销孔(3a)在一个平面内；在所述第一模块化海洋结构物(6)与第二模块化海洋结构物(7)的侧面设有位置相互对应的固定钢板(4)，在每个固定钢板(4)上设有位置和数量相同的与限位钢板(3)相配合的孔，在每个固定钢板(4)的两侧设有与限位钢板(3)的销孔(3a)相配合的销轴孔；在组装第一模块化海洋结构物(6 )和第二模块化海洋结构物(7 )时，先把抗压连接单元(8 ) —端的限位钢板(3 )置于第一模块化海洋结构物(6)的固定钢板(4)上，与限位钢板(3)相配合的孔中，把销轴(5)插入固定钢板(4)的销轴孔和限位钢板(3)的销孔(3a)中固定，再把抗压连接单元(8)另一端的限位钢板(3)置于第二模块化海洋结构物(7)的固定钢板(4)上，与限位钢板(3)相配合的孔中，把销轴(5)插入固定钢板(4)的销轴孔和限位钢板(3)的销孔(3a)中固定。
2.根据权利要求1所述的一种用于海洋结构物快速装卸的连接装置，其特征是:所述第一模块化海洋结构物(6)和第二模块化海洋结构物(7)的上甲板接缝处各固定设置一个带孔的接缝盖板(9)，两个接缝盖板(9)之间留有10-20_间隙。
3.根据权利要求1所述的一种用于海洋结构物快速装卸的连接装置，其特征是:所述限位钢板(3)采用长方形、正方形或圆形结构。
4.根据权利要求1所述的一种用于海洋结构物快速装卸的连接装置，其特征是:所述固定钢板(4)采用长方形、正方形或圆形结构。
【专利摘要】一种用于海洋结构物快速装卸的连接装置，属于海洋工程装备技术领域。该连接装置在模块化海洋结构物之间采用多个抗压连接单元连接，抗压连接单元包含连接钢索、弹性介质弹簧和限位钢板，连接钢索的自由长度小于弹性介质弹簧的自由长度，连接钢索和弹性介质弹簧的两端各与一个限位钢板固定连接，连接钢索连接在限位钢板的中心位置，位于弹性介质弹簧中轴线上，组装后的抗压连接单元，位于两端的限位钢板上的四个销孔在一个平面内。该连接装置结构简单、造价低廉，可实现在海上快速安装和拆卸，且对连接装置没有损伤，可重复使用，稳定性好，能承受较大的剪切、弯曲和扭转引起的应力和变形。
【IPC分类】B63B35-44
【公开号】CN204452862
【申请号】CN201420833815
【发明人】吴昊
【申请人】吴昊
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2014年12月25日