抗震支架的作用和原理

2025-05-28 18:20:01 192

一、作用

  1. 抑制位移与振动

    • 限制建筑机电工程设施(管道、设备等)因地震产生的位移,控制振动幅度,避免管线破裂或设备脱落24
    • 通过约束管线的侧向和水平摆动,提高管线整体性与抗剪能力,降低地震引发的次生灾害风险15
  2. 荷载传递与稳定性增强

    • 将地震产生的水平力和竖向力传递至建筑主体结构,分散地震能量对机电设施的冲击27
    • 保护管道、风管、电缆桥架等系统,防止其在地震中脱离支架或损坏,确保关键设施(如消防、电力)的功能完整性49
  3. 降低经济损失与人员伤亡

    • 减少地震引发的设备损坏、管线泄漏或坍塌事故,避免火灾、触电等次生灾害,保障人员安全36

二、原理

  1. 结构力学设计

    • 基于‌三角形稳定性原理‌,通过纵向与横向支吊架组合,形成刚性支撑体系,改变管线系统的动力响应特性(由柔性变为刚性),显著减小地震作用下的振动幅度37
    • 斜撑受力分解‌:抗震支架的斜撑可将地震力分解为水平方向(Fx)和垂直方向(Fy)分量,分别对应地震作用的横向荷载和重力荷载,增强系统稳定性78
  2. 能量吸收与传导机制

    • 通过弹性组件(如减震弹簧、阻尼器)吸收地震能量,减少传递至管道的震动能量36
    • 利用抗震支吊架的锚固系统,将地震力传导至建筑结构主体,避免局部应力集中导致破坏27
  3. 动态约束与整体加固

    • 横向抗震支架约束管线水平位移,纵向支架限制轴向位移,两者协同作用形成三维约束,提升管线系统的整体抗震性能14
    • 对关键节点(如阀门、法兰)采用可调节夹具固定,确保管道在震动中保持连贯性38

三、典型应用场景

场景 作用与技术要求
高层建筑机电系统 需覆盖消防、空调、强弱电等管线,采用综合一体化抗震支架体系,满足水平地震力承载需求57
直埋/架空管道 支架需适应管道热胀冷缩,限位设计不阻碍正常位移,保温层与支架结合需考虑隔热保护24
工业设备固定 大型设备(如风机、泵组)需独立抗震支架,结合减震垫降低共振风险8

‌:抗震支架设计与安装需遵循《建筑机电工程抗震设计规范》(GB 50981),并通过力学验算确保荷载匹配27
来源:百度AI