機電抗震支吊架系統安裝作用原理淺析

眾所周知，傳統支吊架于機電系統起的作用為承重，究其原理便是重力作用向下的常識，而抗震支吊架是如何起到抗震的作用的呢？

通過GB 50981-2014《建筑機電抗震設計規范》，我們可以知道，抗震支吊架主要是通過抵抗水平地震力的功能來保證支吊架系統的安全性。

如何理解“抵抗水平地震力”？且聽筆者慢慢道來。

1、地震是如何作用的，震動如何對建筑造成損害

首先，我們需要知道什么是地震。依據百度百科的解釋，我們可以得知，地震是地殼釋放能量的過程中造成的振動，通過地震波對人類的生活造成影響甚至破壞。

那么地震波又是什么呢？根據目前世界研究地震的水平，地震波可以分為縱波（P波）、橫波（S波）、和面波（L波）三種形式?？v波屬于推進波，使地面發生上下的震動，破壞性相對較弱。橫波屬于剪切波，使地面發生前后左右的抖動，破壞性較強。面波屬于縱波和橫波在地表相遇后激發產生的混合波，破壞性最強。

注：以上圖片摘自網絡

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在機電抗震領域，通俗的理解成：重力支吊架起到抵抗、緩解垂直地震力（即縱波）的作用。而抗震支吊架，通過其獨特的斜撐結構，大大的抵抗和緩解水平地震力（即橫波）的作用。

2、抗震支吊架作用方式，抗震斜撐如何抵抗水平地震力

我們都知道，抗震支吊架是通過抗震斜撐的加固，來起到抗震的作用。

正是由于抗震斜撐的存在，才能使得本來在水平方向上毫無束縛的管道支吊架系統能夠在地震發生時做到安全可靠，防止管道支吊架系統垮塌掉落，造成嚴重的次生災害。

從簡單的力學角度，我們可以對抗震斜撐做一個簡單的拆解分析。

由上圖我們可以很明顯的看出，抗震斜撐對整體支架有一個斜向上的拉力作用，根據的力的分解原則，可以將這個斜向上的拉力分解成一個水平力Fx和一個垂直力Fy，水平力為水平地震作用的荷載效應值，垂直力為重力作用的荷載效應值。

應用到實際中來，抗震斜撐起到“抗震”的功能，也是按照上述原理。假如未設置抗震斜撐，使得管道支吊架系統在水平方向上毫無束縛，一旦發生地震，可以想象，整體支吊架系統產生無序的不規則晃動，逐漸在結構生根處或者連接節點處發生斷裂脫落，造成無法挽回的損失。

3、斜撐的抗震作用與承載重力有否關系，斜撐上是否有重力作用

由第2點我們可以知道，抗震斜撐在力學上，有一定的重力荷載效應。當然，管道支吊架系統所承載的重力越大，抗震斜撐上承受的重力效應值也越大，所以斜撐的抗震作用與承載重力確實存在一定的關系。

但是，有一點我們需要注意，抗震支吊架的功能性主要是“抗震”，而非“承載”?？拐鹬У跫馨惭b的前提是，重力支吊架必須符合條件，能夠滿足垂直方向上所有管道及介質等因素的重力作用，即不考慮抗震支吊架上的重力作用也能滿足功能需求。通俗的說，可以概括成：抗震斜撐上有重力作用，但是我們在進行設計和計算時，暫不考慮抗震支吊架的重力效應，即不考慮重力共架。（特例除外，某些空間狹小的地方可能會出現重力共架的情況。）

4、抗震連接件的功能性分析

抗震連接件一般有如下幾種形式

由以上我們可以知道，抗震連接構件基本都是采用鉸鏈形式，在地震發生時，提供一個類似緩沖的功能，避免純剛性的連接可能會造成的拉斷?？拐疬B接構件與混凝土建筑結構連接的地方，一般采用后擴底錨栓，這類錨栓具備很好的錨固作用，比常規的膨脹螺栓連接強度更高。