Un système d’isolation sismique fourni par Casper, Phillips & Associates Inc. (CPA) a été installé sur deux grues à conteneurs à quai.
Le système d’isolation antisismique de la base de la grue (BASIS) est basé sur une analyse chronologique non linéaire (NLTHA) et est conçu pour protéger la structure principale de la grue contre les dommages, même en cas de tremblement de terre de niveau d’urgence. BASIS a été installé et mis en service avec succès sur deux grues qui se trouvent dans une zone sismique majeure en Turquie. Les grues, installées à Asyaport, ont une portée de portique de 100 pi (30,48 m), une portée de 223 pi (68 m), une portée arrière de 66 pi (20 m) et une hauteur de levage de 152 pi (46,3 m) au-dessus du portique rail.
BASIS est installé entre la poutre de seuil et la poutre principale d’égalisation, à environ 13 pi (4 m) à 16 pi (5 m) du niveau du sol selon la taille de la grue. Il comprend deux ensembles d’amortisseurs à friction, deux ensembles de dispositifs de restauration d’énergie, un dispositif de guidage et deux dispositifs de verrouillage d’amortisseurs à friction.
« Le système initial d’isolation des grues à conteneurs que nous avons développé incluait des amortisseurs dans les directions de déplacement du portique et du chariot », a déclaré Mike Zhang, ingénieur en chef en mécanique chez CPA.[NLTHA] l’analyse a révélé que le cisaillement de la base dans la direction de déplacement du portique variait de 5 % seulement entre une grue dotée d’un système d’isolation sismique et une grue sans. Cependant, dans le sens de déplacement du chariot, le cisaillement de base est considérablement réduit en incorporant notre système d’isolation sismique. Par conséquent, pour réduire les coûts tout en maintenant un haut niveau d’efficacité, notre système d’isolation sismique final est conçu pour fonctionner uniquement dans le sens de déplacement du chariot.
Zhang, qui a co-écrit un livre blanc sur le concept BASIS avec Jeffery Hubbell, ingénieur en chef des structures chez CPA, a expliqué que les ports situés dans des zones sismiques et les fabricants de grues prennent tous deux note du système. En règle générale, a-t-il dit, les ports spécifient les exigences sismiques, tandis que les fabricants de grues proposent le système d’isolation. Le port prend alors la décision finale sur l’achat proposé.
Les grues STS ont historiquement été conçues pour une accélération horizontale statique de 0,2 g dans les principales zones sismiques. Ceci est adéquat pour les grues à conteneurs Panamax ou Post-Panamax plus légères avec un écartement de rail de portique inférieur à 80 pieds (24 m). Cependant, pour les grues de taille Super Post-Panamax ou plus grandes avec un écartement de rail de portique de 100 pi (30 m) ou plus large, la grue peut être gravement endommagée ou même s’effondrer en cas de tremblement de terre majeur. Ces grues peuvent être soumises à une accélération latérale de plus de 0,6 g dans le sens du chariot même lors d’un séisme modéré.
Les amortisseurs à friction sont fabriqués par la société canadienne Quaketek, le dispositif de restauration est basé sur un tampon Conductix-Wampfler, tandis que la base de montage et l’assemblage du système sont fournis par les fabricants de grues. BASIS, qui a reçu un brevet chinois en 2018, peut ainsi être installé sur de nouvelles grues ou dans le cadre d’une mise à niveau sismique de grues existantes. Pour vérifier l’efficacité du système pour différentes tailles de grues à quai, CPA s’est associé aux ingénieurs de Dalian Huarui Heavy Industry Group Co. Ltd. (DHHI).
