防震用摩擦弹簧

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如果建筑物被地震震动,可能会导致支撑结构出现裂缝和不稳定,在最坏的情况下会导致建筑物倒塌。为了有效地吸收巨大的力量,从而保护人员和物质,现在有了先进的技术。

并不是大地震造成的所有损害都是可以避免的。然而,有了摩擦弹簧,建筑很有可能经受住地震——就像2010年和2011年在新西兰克赖斯特彻奇发生的地震一样——并且仍然可以运行和居住。

现实生活中的摩擦弹簧

新西兰已经有很多大型建筑配备了摩擦弹簧,并在现实中进行了测试。一个例子:惠灵顿的特普尼村学生宿舍。它在21日地震时已经完工2013年7月发生震级为6.5级,余震的矩震级为5.8级。

这样做的目的是在地震发生时平衡土壤加速度。这里的摩擦弹簧与建筑物的钢支撑框架的支撑和横贯之间的特殊连接一起工作。这些都是作为滑动铰链(SHJ)进行的,具有吸收能量和赋予建筑灵活性的任务。仅这一点就意味着,一部分能量会被吸收,但建筑物本身在地震后不会有原来的位置,而是以一个角度站立。

在这一点上,摩擦弹簧被使用:它创建了“自定心滑动铰链接头”。也就是摩擦弹簧此外,提取的能量输入的主要部分与滑动铰链结合,并将建筑物移回其初始位置。这座建筑经受住了地震,没有受到重大破坏。这一创新概念被英国结构工程师学会授予“医疗结构奖”。

摩擦弹簧的优点

耐用性

摩擦弹簧被设计成可以运行多次循环,并且可以重复使用。如果弹簧的一个环断了,你只损失了一部分弹簧行程,刚度会稍微增加,但它会继续工作。相比之下:如果一个线圈弹簧断裂,这意味着功能完全失效,你再也没有保护了。

阻尼

有了F-S1润滑脂,引入的能量的三分之二将被吸收。如果您需要更少的阻尼,我们可以根据您的要求轻松创建定制的解决方案。这样减少的阻尼可达appr。可以达到引入能量的三分之一。这个简单的解决方案可以改变摩擦弹簧的特性。在某些地震应用中,当卸载摩擦弹簧以使建筑物结构恢复到垂直位置时,需要更大的力。

火灾及高温

摩擦弹簧由一种特殊的弹簧钢制成,并加了润滑脂润滑。如果发生火灾或高温,它将承受这些特定的环境条件-与橡胶,弹性体或液压阻尼器相反:这些会被火灾摧毁。相比之下,摩擦弹簧只需要重新润滑。

复位力

对于每个应用程序,您可以找到弹簧的最佳复位力。您可以达到所需的结果,例如通过使用不同的润滑脂,修改环的厚度或修改锥角。这对于传统的弹簧类型来说是不可能的。

可重用性

摩擦弹簧可以在地震事件后重复使用。它们被设计成在保持其积极特征的同时运行许多周期。此外,它们也是免维护的。这样可以节省时间和成本。

反应速度

摩擦弹簧对感应力的反应比所有其他类型的弹簧都快。

越来越多的空间

摩擦弹簧可以吸收相对于其直径而言非常大的力。

摩擦弹簧将越来越多地成为未来建筑中保护住宅建筑和高压断路器(用于电力传输)抗震的一部分。在我们最后的一篇文章中,你可以读到摩擦弹簧是如何工作的.下载我们的白皮书获取更多技术信息或请联系我们的阻尼技术专家

更多关于摩擦弹簧的技术性能和规格

资料来源:Clifton, C. et .,“全尺寸自定心滑动铰链与摩擦环弹簧连接的实验研究”,地震工程学报,17:972-997,2013


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