一种创新型土木工程用的减震支撑架研究

杜文琦 孙玲 高锌

摘要： 本文研究的是一种创新型土木工程用的减震支撑架，其结构包括撑板、底柱、底筒、脚板、支脚、支杆、第一弹簧、安装孔和适配机构部分，为解决现有的减震支撑架安装面积适配性较差，影响安装灵活性和减震效果的问题，本产品通过在撑板上设置了适配机构，再通过旋动固定机构，使卡架在壳体内与齿轮进行分离，并转动搭板调节所需安装幅度，使外部螺栓传入条孔进行固定，使垫片与安装面进行贴紧，达到便捷灵活的与不同安装面进行适配安装，提高安装灵活性和减震效果的优点。

关键词： 减震支撑架;适配机构;撑板构造

【中图分类号】S969.1【文献标识码】A【文章编号】1674-3733（2020）15-0114-01

1研究背景及意义

近期以来，世界各地地震频发，地震进入了地震活跃期，其频率迅速增加。济南，新疆，云南等地近期均发生地震，甚至造成人员受伤状况。在建筑物中，传统结构抗震设计方法是依靠增加结构自身的强度、变形能力来抗震的，在土木施工时添设减震支撑架，对墙体或者立柱进行减震，减少地震时的震力进行缓冲，减少地震对建筑造成的损害。

但是现有的减震支撑架使用时常需要与各种不同规格的墙体或立柱进行安装，安装时若有较大接触施力面积，则可以进一步提高减震效果。

现有的减震支撑架有较大弊端：由于支撑架的撑板安装面积通常为固定状态，较难与不同安装面积的物件进行适配，导致减震支撑架安装面积适配性较差，影响安装灵活性和减震效果。在此基础上，我们提出一种创新型的减震支撑架，该产品拥有提高安装灵活性和减震效果的优点，使用较为便利。

2研究内容

2.1适配度控制。

以土木工程材料、理论力学、工程力学为基础，分析得出对于不同部件结构稳定性增强更为有效的措

图1撑板构造设计示意图

施，通过增加自动调整安装幅度，设置适配机构，旋动固定机构，达到便捷灵活的与不同安装面进行

适配安装，提高安装灵活性和减震效果的优点。并且通过在壳体上设置了固定机构，再通过防滑槽旋动旋帽，使螺杆与卡架接触和分离，达到便捷的对卡架进行施力，提高使用便利的优点。

2.1.1 撑板构造设计。

撑板构造如图1中9所示，底筒与脚板进行焊接，并安装底柱和撑板结构，并通过通过撑板与适配结构相连，实现结构之间的连贯性。

2.1.2适配机构设计。

适配机构设计由壳体、护盖、转杆、搭板、条孔、固定机构等组成。

2.1.3结构设计优势。

防滑槽内侧呈半圆状，设置防滑槽的内径尺寸大小为2.2mm，增加施力摩擦力。卡架左右两端和底部滑动安装于壳体内，并且卡架外侧为光滑表面，摩擦力较小。垫片的覆盖面积与搭板上下两侧面积大小一致，并且垫片的厚度选择规格适中的为1.3mm。转杆的横截面轮廓呈圆形，搭板顶面与撑板顶端为同一水平高度，利于与安装面进行贴合，提高安装稳固。支脚底端与支杆滑动连接，并且支脚和支杆外侧插接有第一弹簧，撑板顶面四角开设有安装孔，使外部连接螺栓能够进行穿放安装。

2.3施工工艺。

使用时，先将本装置放置于合适的位置，使脚板底端与外部安装面进行固定。

随后，便可以使得撑板通过安装孔使外部安装螺栓将其与外部安装物进行螺栓固定。使撑板固定后，当受到震力时，使底柱能够滑入到底筒内，并使支脚随之在支杆上进行滑入。使第一弹簧进行压塑并复位，对震力进行缓冲，使底柱和支脚分别带动撑板进行复位，完成緩冲。

安装时，若需要提高与安装面的接触面积，此时，便可以先通过逆时针方向的旋力旋动旋帽，使其带动螺杆在壳体上下旋，取消对卡架的接触，使卡架随之通过第二弹簧进行向下，与齿轮分离。再转动搭板，使其在撑板上外旋，直至到所需的适配转出幅度后，便可以再通过顺时针方向的旋力旋动旋帽，使其带动螺杆向上推动卡架，卡架与齿轮进行插入固定，然后再将外部螺杆穿入条孔后与安装面进行螺栓固定，使垫片与安装面进行贴紧固定，从而达到便捷灵活的与不同安装面进行适配安装，提高安装灵活性和减震效果的效果。

3创新点

现有的减震支撑架，支撑架的撑板安装面积通常为固定状态，较难与不同安装面积的物件进行适配，导致减震支撑架安装面积适配性较差，影响安装灵活性和减震效果。

本文提出的创新型的减震支撑架，拥有提高安装灵活性和，明显地使用效果，使用较为便利，具体的创新点如下：

（1）提高安装灵活性和减震效果：在撑板上设置适配机构，再通过旋动固定机构，使卡架在壳体内与齿轮进行分离，并转动搭板调节所需安装幅度，使用上述的设计可以使外部螺栓传入条孔进行固定，使垫片与安装面进行贴紧，达到便捷灵活的与不同安装面进行适配安装，提高安装灵活性和减震效果的优点。

（2）使用便利程度提升：

通过在壳体上设置了固定机构，再通过防滑槽旋动旋帽，使螺杆与卡架接触和分离，达到便捷的对卡架进行施力，提高使用便利的优点。

（3）材料选择成本低、效果好：

选择相对应的隔震支座除了考虑建筑物本体对于质地灾害、风力的耐受程度等问题，因此需要选择延展性最好的材料，最大化的减少地震对于建筑物和支座的破坏程度，垫片的材质为橡胶，弹性较好，螺杆的材质为不锈钢，不易生锈，相较于树脂等其他材料，来源广泛，延展性好，成本较低。

4结论

国内或者国外地震灾害使得抗震减灾技术研究重要性逐渐增强，建筑作为我国国民经济重要部分，土木工程减震技术的实验科学研究的未来发展与人民的起居出行生活的需求分不开的。本文中研究的土木工程用创新型减震支撑架减震效果良好，相较于传统的减震装置，其性能得到较大提升。

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