杜文琦 孫玲 高鋅
摘要: 本文研究的是一種創(chuàng)新型土木工程用的減震支撐架,其結構包括撐板、底柱、底筒、腳板、支腳、支桿、第一彈簧、安裝孔和適配機構部分,為解決現(xiàn)有的減震支撐架安裝面積適配性較差,影響安裝靈活性和減震效果的問題,本產(chǎn)品通過在撐板上設置了適配機構,再通過旋動固定機構,使卡架在殼體內與齒輪進行分離,并轉動搭板調節(jié)所需安裝幅度,使外部螺栓傳入條孔進行固定,使墊片與安裝面進行貼緊,達到便捷靈活的與不同安裝面進行適配安裝,提高安裝靈活性和減震效果的優(yōu)點。
關鍵詞: 減震支撐架;適配機構;撐板構造
【中圖分類號】S969.1【文獻標識碼】A【文章編號】1674-3733(2020)15-0114-01
1研究背景及意義
近期以來,世界各地地震頻發(fā),地震進入了地震活躍期,其頻率迅速增加。濟南,新疆,云南等地近期均發(fā)生地震,甚至造成人員受傷狀況。在建筑物中,傳統(tǒng)結構抗震設計方法是依靠增加結構自身的強度、變形能力來抗震的,在土木施工時添設減震支撐架,對墻體或者立柱進行減震,減少地震時的震力進行緩沖,減少地震對建筑造成的損害。
但是現(xiàn)有的減震支撐架使用時常需要與各種不同規(guī)格的墻體或立柱進行安裝,安裝時若有較大接觸施力面積,則可以進一步提高減震效果。
現(xiàn)有的減震支撐架有較大弊端:由于支撐架的撐板安裝面積通常為固定狀態(tài),較難與不同安裝面積的物件進行適配,導致減震支撐架安裝面積適配性較差,影響安裝靈活性和減震效果。在此基礎上,我們提出一種創(chuàng)新型的減震支撐架,該產(chǎn)品擁有提高安裝靈活性和減震效果的優(yōu)點,使用較為便利。
2研究內容
2.1適配度控制。
以土木工程材料、理論力學、工程力學為基礎,分析得出對于不同部件結構穩(wěn)定性增強更為有效的措
圖1撐板構造設計示意圖
施,通過增加自動調整安裝幅度,設置適配機構,旋動固定機構,達到便捷靈活的與不同安裝面進行
適配安裝,提高安裝靈活性和減震效果的優(yōu)點。并且通過在殼體上設置了固定機構,再通過防滑槽旋動旋帽,使螺桿與卡架接觸和分離,達到便捷的對卡架進行施力,提高使用便利的優(yōu)點。
2.1.1 撐板構造設計。
撐板構造如圖1中9所示,底筒與腳板進行焊接,并安裝底柱和撐板結構,并通過通過撐板與適配結構相連,實現(xiàn)結構之間的連貫性。
2.1.2適配機構設計。
適配機構設計由殼體、護蓋、轉桿、搭板、條孔、固定機構等組成。
2.1.3結構設計優(yōu)勢。
防滑槽內側呈半圓狀,設置防滑槽的內徑尺寸大小為2.2mm,增加施力摩擦力??茏笥覂啥撕偷撞炕瑒影惭b于殼體內,并且卡架外側為光滑表面,摩擦力較小。墊片的覆蓋面積與搭板上下兩側面積大小一致,并且墊片的厚度選擇規(guī)格適中的為1.3mm。轉桿的橫截面輪廓呈圓形,搭板頂面與撐板頂端為同一水平高度,利于與安裝面進行貼合,提高安裝穩(wěn)固。支腳底端與支桿滑動連接,并且支腳和支桿外側插接有第一彈簧,撐板頂面四角開設有安裝孔,使外部連接螺栓能夠進行穿放安裝。
2.3施工工藝。
使用時,先將本裝置放置于合適的位置,使腳板底端與外部安裝面進行固定。
隨后,便可以使得撐板通過安裝孔使外部安裝螺栓將其與外部安裝物進行螺栓固定。使撐板固定后,當受到震力時,使底柱能夠滑入到底筒內,并使支腳隨之在支桿上進行滑入。使第一彈簧進行壓塑并復位,對震力進行緩沖,使底柱和支腳分別帶動撐板進行復位,完成緩沖。
安裝時,若需要提高與安裝面的接觸面積,此時,便可以先通過逆時針方向的旋力旋動旋帽,使其帶動螺桿在殼體上下旋,取消對卡架的接觸,使卡架隨之通過第二彈簧進行向下,與齒輪分離。再轉動搭板,使其在撐板上外旋,直至到所需的適配轉出幅度后,便可以再通過順時針方向的旋力旋動旋帽,使其帶動螺桿向上推動卡架,卡架與齒輪進行插入固定,然后再將外部螺桿穿入條孔后與安裝面進行螺栓固定,使墊片與安裝面進行貼緊固定,從而達到便捷靈活的與不同安裝面進行適配安裝,提高安裝靈活性和減震效果的效果。
3創(chuàng)新點
現(xiàn)有的減震支撐架,支撐架的撐板安裝面積通常為固定狀態(tài),較難與不同安裝面積的物件進行適配,導致減震支撐架安裝面積適配性較差,影響安裝靈活性和減震效果。
本文提出的創(chuàng)新型的減震支撐架,擁有提高安裝靈活性和,明顯地使用效果,使用較為便利,具體的創(chuàng)新點如下:
(1)提高安裝靈活性和減震效果:在撐板上設置適配機構,再通過旋動固定機構,使卡架在殼體內與齒輪進行分離,并轉動搭板調節(jié)所需安裝幅度,使用上述的設計可以使外部螺栓傳入條孔進行固定,使墊片與安裝面進行貼緊,達到便捷靈活的與不同安裝面進行適配安裝,提高安裝靈活性和減震效果的優(yōu)點。
(2)使用便利程度提升:
通過在殼體上設置了固定機構,再通過防滑槽旋動旋帽,使螺桿與卡架接觸和分離,達到便捷的對卡架進行施力,提高使用便利的優(yōu)點。
(3)材料選擇成本低、效果好:
選擇相對應的隔震支座除了考慮建筑物本體對于質地災害、風力的耐受程度等問題,因此需要選擇延展性最好的材料,最大化的減少地震對于建筑物和支座的破壞程度,墊片的材質為橡膠,彈性較好,螺桿的材質為不銹鋼,不易生銹,相較于樹脂等其他材料,來源廣泛,延展性好,成本較低。
4結論
國內或者國外地震災害使得抗震減災技術研究重要性逐漸增強,建筑作為我國國民經(jīng)濟重要部分,土木工程減震技術的實驗科學研究的未來發(fā)展與人民的起居出行生活的需求分不開的。本文中研究的土木工程用創(chuàng)新型減震支撐架減震效果良好,相較于傳統(tǒng)的減震裝置,其性能得到較大提升。
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