一種創(chuàng)新型土木工程用的減震支撐架研究

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(jié)構(gòu)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(jī)構(gòu)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(shè)置了適配機(jī)構(gòu)，再通過旋動(dòng)固定機(jī)構(gòu)，使卡架在殼體內(nèi)與齒輪進(jìn)行分離，并轉(zhuǎn)動(dòng)搭板調(diào)節(jié)所需安裝幅度，使外部螺栓傳入條孔進(jìn)行固定，使墊片與安裝面進(jìn)行貼緊，達(dá)到便捷靈活的與不同安裝面進(jìn)行適配安裝，提高安裝靈活性和減震效果的優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞： 減震支撐架;適配機(jī)構(gòu);撐板構(gòu)造

【中圖分類號】S969.1【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(jìn)入了地震活躍期，其頻率迅速增加。濟(jì)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(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法是依靠增加結(jié)構(gòu)自身的強(qiáng)度、變形能力來抗震的，在土木施工時(shí)添設(shè)減震支撐架，對墻體或者立柱進(jìn)行減震，減少地震時(shí)的震力進(jìn)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(shí)常需要與各種不同規(guī)格的墻體或立柱進(jìn)行安裝，安裝時(shí)若有較大接觸施力面積，則可以進(jìn)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(jìn)行適配，導(dǎo)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(chǔ)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(diǎn)，使用較為便利。

2研究內(nèi)容

2.1適配度控制。

以土木工程材料、理論力學(xué)、工程力學(xué)為基礎(chǔ)，分析得出對于不同部件結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性增強(qiáng)更為有效的措

圖1撐板構(gòu)造設(shè)計(jì)示意圖

施，通過增加自動(dòng)調(diào)整安裝幅度，設(shè)置適配機(jī)構(gòu)，旋動(dòng)固定機(jī)構(gòu)，達(dá)到便捷靈活的與不同安裝面進(jìn)行

適配安裝，提高安裝靈活性和減震效果的優(yōu)點(diǎn)。并且通過在殼體上設(shè)置了固定機(jī)構(gòu)，再通過防滑槽旋動(dòng)旋帽，使螺桿與卡架接觸和分離，達(dá)到便捷的對卡架進(jìn)行施力，提高使用便利的優(yōu)點(diǎn)。

2.1.1 撐板構(gòu)造設(shè)計(jì)。

撐板構(gòu)造如圖1中9所示，底筒與腳板進(jìn)行焊接，并安裝底柱和撐板結(jié)構(gòu)，并通過通過撐板與適配結(jié)構(gòu)相連，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)之間的連貫性。

2.1.2適配機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。

適配機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)由殼體、護(hù)蓋、轉(zhuǎn)桿、搭板、條孔、固定機(jī)構(gòu)等組成。

2.1.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)勢。

防滑槽內(nèi)側(cè)呈半圓狀，設(shè)置防滑槽的內(nèi)徑尺寸大小為2.2mm，增加施力摩擦力?？茏笥覂啥撕偷撞炕瑒?dòng)安裝于殼體內(nèi)，并且卡架外側(cè)為光滑表面，摩擦力較小。墊片的覆蓋面積與搭板上下兩側(cè)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(zhuǎn)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(jìn)行貼合，提高安裝穩(wěn)固。支腳底端與支桿滑動(dòng)連接，并且支腳和支桿外側(cè)插接有第一彈簧，撐板頂面四角開設(shè)有安裝孔，使外部連接螺栓能夠進(jìn)行穿放安裝。

2.3施工工藝。

使用時(shí)，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(jìn)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(jìn)行螺栓固定。使撐板固定后，當(dāng)受到震力時(shí)，使底柱能夠滑入到底筒內(nèi)，并使支腳隨之在支桿上進(jìn)行滑入。使第一彈簧進(jìn)行壓塑并復(fù)位，對震力進(jìn)行緩沖，使底柱和支腳分別帶動(dòng)撐板進(jìn)行復(fù)位，完成緩沖。

安裝時(shí)，若需要提高與安裝面的接觸面積，此時(shí)，便可以先通過逆時(shí)針方向的旋力旋動(dòng)旋帽，使其帶動(dòng)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(jìn)行向下，與齒輪分離。再轉(zhuǎn)動(dòng)搭板，使其在撐板上外旋，直至到所需的適配轉(zhuǎn)出幅度后，便可以再通過順時(shí)針方向的旋力旋動(dòng)旋帽，使其帶動(dòng)螺桿向上推動(dòng)卡架，卡架與齒輪進(jìn)行插入固定，然后再將外部螺桿穿入條孔后與安裝面進(jìn)行螺栓固定，使墊片與安裝面進(jìn)行貼緊固定，從而達(dá)到便捷靈活的與不同安裝面進(jìn)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(diǎn)

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(jìn)行適配，導(dǎo)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(diǎn)如下：

（1）提高安裝靈活性和減震效果：在撐板上設(shè)置適配機(jī)構(gòu)，再通過旋動(dòng)固定機(jī)構(gòu)，使卡架在殼體內(nèi)與齒輪進(jìn)行分離，并轉(zhuǎn)動(dòng)搭板調(diào)節(jié)所需安裝幅度，使用上述的設(shè)計(jì)可以使外部螺栓傳入條孔進(jìn)行固定，使墊片與安裝面進(jìn)行貼緊，達(dá)到便捷靈活的與不同安裝面進(jìn)行適配安裝，提高安裝靈活性和減震效果的優(yōu)點(diǎn)。

（2）使用便利程度提升：

通過在殼體上設(shè)置了固定機(jī)構(gòu)，再通過防滑槽旋動(dòng)旋帽，使螺桿與卡架接觸和分離，達(dá)到便捷的對卡架進(jìn)行施力，提高使用便利的優(yōu)點(diǎn)。

（3）材料選擇成本低、效果好：

選擇相對應(yīng)的隔震支座除了考慮建筑物本體對于質(zhì)地災(zāi)害、風(fēng)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(zhì)為橡膠，彈性較好，螺桿的材質(zhì)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(jié)論

國內(nèi)或者國外地震災(zāi)害使得抗震減災(zāi)技術(shù)研究重要性逐漸增強(qiáng)，建筑作為我國國民經(jīng)濟(jì)重要部分，土木工程減震技術(shù)的實(shí)驗(yàn)科學(xué)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。

參考文獻(xiàn)

[1]黃友平.樓梯間防倒塌支座減震分析[J].施工技術(shù)，2017，46（S2）：1407-1409.xxx.節(jié)能技術(shù)基礎(chǔ).xxxxxx出版社，1996：15-47.

[2]岳猛.建筑隔震與消能隔震技術(shù)[J].建材與裝飾，2018（37）：128-129.

[3]馬冬靜.建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)分析[J].四川水泥，2020（04）：90.

[4]鹿政.房屋建筑工程防震與減震技術(shù)研究[J].地產(chǎn)，2019（16）：163.

[5]尹新生，王慶濤.基礎(chǔ)隔震技術(shù)在農(nóng)村地區(qū)的探索與發(fā)展[J].北方建筑，2019，4（04）：7-10.