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地震守护神——三维智能联网隔震支座宣讲

来源:安徽工业大学微电子与数据科学学院 作者:张志国

本校于2024年3月24日由安徽工业大学副教授张辰啸老师动员开展三维智能隔震支座内部研讨会,对于现在的研究方向和研究方法交换意见,指导相关本科生和研究生进行课程学习。

会议指出从新中国成立以来,伴随着国家经济的腾飞,国内大跨空间结构的使用越来越频繁,其中空间双层网格结构以其安全性与经济性在空间结构中应用极为广泛。但由于我国减隔震研究起步较晚,技术相对落后,导致在同等强度地震下,我国受到地震的损害比发达国家更严重,因此对空间双层网格结构抗震性能和失效机制的深入研究是必要的。

现有的隔震产品分为两类:滑动摩擦支座和叠层橡胶支座。前者有大阻尼,但却没有自复位能力,历经一次减震周期将产生极大滑移;后者有自复位能力,但阻尼有限,历经一次减震周期卸能不显著。

一方面由于结构自重大,导致隔震装置竖向刚度变得很大,且无法实现竖向的大变形,例如常用的橡胶隔震支座不具有竖向隔震能力。另一方面由于是层间隔震,地板下部的支承结构对地震动具有放大作用,加速度位移反应均较地面运动有所增加,对隔震装置的变形要求变得更为苛刻。

根据以上情况,我公司研究决定拟采用三维机械弹簧隔震装置。上半部分由HDR高阻尼橡胶组成,下半部分为水平弹簧和竖向弹簧两部分组成的机械隔振装置,使用了自主研发的自锁压剪式叠层橡胶钢板杆式轴向减隔振(震)装置搭配上HDR高阻尼橡胶,负15分贝级三维复合隔震支座,不仅能够抵抗三维震动,有适宜的承载力和阻尼,同时坚固耐用不易被氧化,对温度变化不敏感。除此之外,我们的产品通过与互联网相连接从而实现主动隔震、根据需要设置震动方向、将三维隔震支座产生塑性变形的情况进行上传。相比较于同类产品的经过地震预警后,而不能自动复位的问题,我们利用地震预警技术,在非地震情况下限制其水平向变形从而能够承受风荷载等水平荷载作用,而在地震发生后,移动平衡位置,并且解除隔震系统水平向限位,水平橡胶隔震支座正常工作,可以自己回复到初始位置,极大的增加结构的安全性,确保建筑设备内人员的安全和设备设施的正常使用。

安全性能提高、防护对象增大、三维空间隔振、设计自由度大、抵御多次震动、使用寿命增长,有了以上的优势,我们企业在巩固传统市场的基础上推进新版块的发展空间,形成新兴领域的增长极。坚持精准定位目标需求,明确市场区域定位,通过将市场划分为可拓展与待拓展型,进行目标市场的筛选定位。目前国内具备自主研发生产能力、持续时间较长的企业较少,且存在一定的技术壁垒,本但公司产品进入空间较大。国家相关政策扶持力度加大,我们企业现阶段进入优势明显,发展前景较大。

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