试验准备

01

试体安装

　　本次试验外部框架为4.3*4.3米三层钢框架，在钢框架的三层分别安装有两组800*500横截面的风管。二层分别安装有两组水管管路，每组管路分别由2根2米的DN150、1根1.8米的DN150以及1根0.8米的DN80的水管组成，4根水管整体构成F型形状，每套管路由一个变径三通和一个弯头连接，管内注满水，水压保持在1.6MPa，管路位置示意图见下图1。

图1 管路位置示意图

　　由于地震震动台行程有限，本次地震波只进行了Y轴单方向的输入，并由小到大依次递增，分别为0.12g，0.24g，0.32g，0.48g，0.64g，0.8g，1.0g，1.2g，1.5g，1.8g。

　　试验中可以看到承重吊架随着加速度的增加摆幅愈来愈大，而抗震支吊架那组只有轻微的摆动。在每轮地震波输入完毕，检查两组框架的损伤情况，并重新安装加固。

　　当Y轴加载到1.8g时，承重支架中的吊架突然断裂，水管脱落，而此时抗震支吊架那组依然完好如初。如下视频：

第二阶段破坏性试验节选视频

　　经观察，断裂的承重支架全部为剪切破坏，其中一根上下端部全部被剪断，剩下两个都为顶部根处剪断。分析原因，主要是在震害发生时，由于水管管路摆幅较大，带动其上部的螺杆往复弯曲，使螺杆短时间内进入损伤状态，强度快速下降，直至逐渐失去承重能力，发生断裂。螺杆破坏图见图2、图3。

图2 承重支架螺杆破坏局部

 图3 螺纹杆根部破坏示意图

　　关于上述视频的说明：

　　1、上述视频是我公司联合中国地震局工程力学研究所 模拟七度、八度、九度罕遇地震工况 进行破坏性试验；

　　2、普通支吊架系统已破坏，而我公司抗震支吊架系统完好无损；

　　（1）抗震支吊架系统的所有杆件均处于弹性阶段，未出现塑性变形。

　　（2）装有抗震支吊架系统的管线整体波动幅度较小，满足设计预期要求。

　　（3）抗震支吊架系统及水管和风管均未出现肉眼可视的损坏情况，送检的抗震支吊架系统抗震性能良好。

　　3、中国地震局工程力学研究所权威鉴定结论“北京雅仕格抗震支吊架系统抗震性能良好”；

　　注：一般地震晃动到试验中的幅度，房屋主体都破坏了

　　试验共采集了36个点的位移值和30个点的加速度值，并在每次地震波输入完后记录下当前管内的水压值。由于篇幅有限，本文仅列举出具有代表性的抗震支吊架组5号点的相对位移值和称重支吊架中10号点的相对位移值，见下图。

 5号点Y方向位移

10号点Y方向位移

　　从图中我们可以清晰的对比出，安装有抗震支吊架的管路，位移幅度仅在(-1。5， 1)之间，而承重支架的管路位移幅度则在(-80，60)范围之间。抗震支吊架在震害中对管路位移的约束保护优势明显。   

　　与位移相比，加速度更能体现出震害破坏的剧烈程度，三通，弯头连接部位对加速度的变化也更敏感，本文列举了两组管道系统三通部位的Y轴方向的加速度计采集值(见下图)，从图中可以看出装有抗震支吊架的管路整体加速度较小，仅在(-1， 1)之间变化，加速度波动幅度不大，整体震动较平稳；而装有承重支架的管路加速度值则略大，在(-1。5， 1。5)之间，但波动幅度大，表明称重支吊架竹路整体较柔，震动剧烈且位移较大。   

　　本次试验在每组地震波输入完毕后，则记录一次水压值，从数据中可以看出，两组管件中管内水压都呈下降趋势，但承重支架的下降更大。这也从另一个方面体现出抗震支吊架的重要性。见下图.

抗震支吊架三通处加速度变化

 承重支架三通处加速度变化

两组管路系统水压变化趋势图

　　通过本次振动台模拟试验可着出，抗震支吊架较承重支吊架对于管路的保护具有明显的优势。

　　安装有抗震支吊架的管道系统在震害发生时仅会在较小的范围内摆动，不会对管路产生大位移的偏转破坏；加速度峰值较小，震动平稳，不会产生剧烈的抖动；保压能力强，震后可立刻恢复使用。这些性能都是承重架欠缺的甚至完全不具备的消能减震能力，现代建筑机电系统异常复杂，一旦发生地震，即使能保证主体结构在满足“三水准，两阶段”的准则下不发生大的破坏，但脆弱的机电系统一旦失灵，乃至发生漏电，火灾，气体泄漏、蔓延等二次灾害，后果不堪设想。甚至可以说机电系统的失效就是建筑抗震设计的失败，影响震时抗震救灾的进行，直接危及国民的生命财产安全。　　

　　雅士格作为抗震行业领跑者，必将扛起中国机电抗震的大旗，勇于创新，敢于突破，努力打造抗震行业第一品牌。