談電梯抗地震要求及任務(wù)
時間:2006-11-16 10:17:00來源:wangsl
導(dǎo)語:?1854年美國奧的斯先生為電梯發(fā)明了安全鉗,此后電梯開始被社會認(rèn)可,受到人們的歡迎
1854年美國奧的斯先生為電梯發(fā)明了安全鉗,此后電梯開始被社會認(rèn)可,受到人們的歡迎,迄今已有近150年之久。隨著世界科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn),從上世紀(jì)80年代開始至今僅僅20多年,電梯技術(shù)已經(jīng)迅速更新?lián)Q代。其中有代表性并且起前導(dǎo)作用的有2項重大成果:一項是微機(jī)及微電子技術(shù)在電梯上的應(yīng)用;另一項是交流調(diào)頻調(diào)壓驅(qū)動技術(shù)用于電梯驅(qū)動系統(tǒng)。這2項突破,又帶動了其它電梯控制新理論、新技術(shù)、新設(shè)計、新材料在電梯領(lǐng)域中的發(fā)展,也對大量電梯新功能以及電梯新梯種起了催生作用。在這令人眼花繚亂的飛速發(fā)展的科技成果面前,安全仍然是電梯的第1要求。而且,隨著電梯運(yùn)行速度、運(yùn)行高度的不斷提高以及應(yīng)用越來越廣泛和越來越頻繁,電梯與社會和人群構(gòu)成了越來越密切和關(guān)系。電梯的安全性更引起社會和廣大用戶的關(guān)心,逐漸成為社會關(guān)注的問題。
面對電梯技術(shù)和產(chǎn)品的這種大好形勢,在我們繼續(xù)關(guān)注電梯的安全和性能要求的同時,新的重要安全要求已擺在我們面前,需要引起電梯行業(yè)和國家主管部門的注意,這就是電梯的抗地震性能或抗地震安全要求?,F(xiàn)在我國已有數(shù)十萬臺以上新老電梯伴隨著樓群在人口密集地區(qū)日夜運(yùn)行,人們對電梯的依賴性越來越大。除了品牌、價格、質(zhì)量、功能等外,人們普遍關(guān)心的還是電梯運(yùn)行的安全可靠性及突發(fā)事態(tài)下的安全感。在人類對地震這一自然災(zāi)害還不能準(zhǔn)確預(yù)報和加以控制的情況下,與建筑物對抗震要求一樣,電梯的抗震性能和要求必然引起人們的關(guān)注,需要提到議事日程上來考慮。
事實(shí)也確實(shí)如此。國外發(fā)達(dá)國家如美國1964年的阿拉斯加大地震,1971年的洛杉磯大地震;日本1978年的宮城縣海大地震等等所造成的電梯損壞,都敲響了重視建筑物內(nèi)電梯抗地震的警鐘。經(jīng)過對地震給電梯造成的損壞進(jìn)行統(tǒng)計、分析,可以為電梯的抗地震工作積累第一手資料,進(jìn)而可以著手加強(qiáng)電梯抗地震性能和功能方面的一系列工作。在積累資料進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,日本電梯安全中心前后用了10多年研究時間,在1980年完成了日本《電梯抗震設(shè)計及施工指南》?!吨改稀分饕獜墓こ淘O(shè)計上對地震給電梯的影響和損壞,對電梯導(dǎo)軌、繩輪等等的設(shè)計計算以及機(jī)房設(shè)備的防震措施等方面作了規(guī)定和介紹。國外專業(yè)刊物如《電梯世界》、《地震譜(Earthquake Spectia)》、《結(jié)構(gòu)工程(Journal of Structural Engineering)》等對電梯遭受地震時的損壞情況,部件的受力分析、計算和某些部件的數(shù)字模型以及部件的設(shè)計、安裝等進(jìn)行了分析和理論探討。
我國是發(fā)展中國家,這方面的研究還處于初始階段。但是,我國所擁有的電梯數(shù)量和乘坐人群已趕上發(fā)達(dá)國家,電梯市場前景潛力巨大,尤其是《工程建設(shè)強(qiáng)制性條文》的執(zhí)行,更會加快電梯的發(fā)展。電梯抗震要求已呼聲迭起。江蘇連云港核電站的電梯已在國內(nèi)第一次明確提出了抗震要求;其后,大亞灣核電站等電梯項目也有了這樣的考慮或要求??梢灶A(yù)見,今后高層建筑的電梯抗震要求會越來越普遍,抗震并將進(jìn)一步成為電梯的新任務(wù)、新課題。
電梯是附屬于高層建筑的大型、復(fù)雜組裝設(shè)備,不可能在實(shí)物上進(jìn)行抗震試驗研究,也無法用縮小比例的建筑物和電梯模型來做復(fù)雜的抗震試驗,應(yīng)用計算機(jī)進(jìn)行仿真模擬試驗在理論上和技術(shù)上都還不具備條件。因此,借鑒國外的資料和技術(shù),積累實(shí)踐經(jīng)驗,提高分析能力,開展理論研究是必要而可行的途徑。
國內(nèi)專家、學(xué)者也開始了這方面的理論分析研究工作,在《工程抗震》、《起重運(yùn)輸機(jī)械》等刊物以及一些高校學(xué)報上進(jìn)行了交流和討論。
蒂森電梯公司在我國已在其產(chǎn)品上成功進(jìn)行了抗震分析及設(shè)計改進(jìn),并通過了國家授權(quán)的專業(yè)機(jī)構(gòu)-同濟(jì)大學(xué)抗震防災(zāi)研究所的抗震試驗和計算機(jī)計算分析驗證。試驗是利用進(jìn)口的全電腦控制的大型振動試驗設(shè)備對實(shí)物及實(shí)際安裝進(jìn)行模擬地震來完成的。在我國還沒有這方面先例和經(jīng)驗可循的情況下,解決好以下幾方面問題是完成抗震試驗及計算分析驗證的重要條件。
第1項是選好進(jìn)行試驗的合作單位。擁有高素質(zhì)的科研和技術(shù)力量,先進(jìn)的試驗設(shè)備(包括系統(tǒng)的硬件和軟件)和豐富的經(jīng)驗和業(yè)績是選擇和評估的主要內(nèi)容。
第2項是結(jié)合具體項目,從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)分析振動設(shè)備是否適用,特別是試驗設(shè)備有關(guān)的各種參數(shù)和功能是否滿足試驗要求;振動試驗、分析用軟件是否先進(jìn)并獲得了主管部門以及國際的廣泛認(rèn)可。
第3項也是起核心作用的是組織電梯工程技術(shù)人員和抗震試驗、分析專業(yè)人員共同討論和準(zhǔn)備抗震試驗與計算分析大綱,該大綱是整個工作的指導(dǎo)文件。
第4項是確定地震工況,按照電梯所承受的震譜圖根據(jù)抗震試驗要求進(jìn)行分析和處理,取符合要求并可以使用的抗震試驗輸入反應(yīng)譜。
第5項應(yīng)當(dāng)對電梯進(jìn)行合理的部件分解,分析各個部件及接口的受震情況并改進(jìn)設(shè)計,落實(shí)技術(shù)措施,準(zhǔn)備相應(yīng)的圖紙、資料。在進(jìn)行這方面工作時既要緊密結(jié)合電梯產(chǎn)品及安裝實(shí)際,又要考慮試驗設(shè)備和試驗現(xiàn)場的可操作性。
第6項是電梯工程技術(shù)人員與抗震試驗、分析專業(yè)人員之間的交流和配合。在國內(nèi)還沒有開展過這種項目或進(jìn)行過這種協(xié)作的情況下,這方面的合作和協(xié)調(diào)要貫穿全過程。相互理解和支持是試驗和計算分析取得成功的重要條件。
電梯抗震的理論研究已超越了原來電梯的設(shè)計、計算的觀念和范疇。對從事電梯產(chǎn)品的技術(shù)人員來說,在掌握電梯產(chǎn)品的設(shè)計和技術(shù)之外,也需要注意跨專業(yè)、跨學(xué)科的知識擴(kuò)充。研究地震及電梯的地震響應(yīng),對電梯及部件進(jìn)行受力和運(yùn)動分析,強(qiáng)度、變形、位移計算以及計算機(jī)仿真,都離不開電腦技術(shù)和相關(guān)軟件的應(yīng)用以及結(jié)構(gòu)力學(xué)、數(shù)學(xué)建模、有限元方法等專業(yè)知識和技能。如果電梯工程技術(shù)人員在這方面能有所擴(kuò)充和了解,甚至掌握某些技能,會大大有助于在抗震領(lǐng)域內(nèi)的工作的開展。對從事抗震分析、研究的專業(yè)人員來說,工作的對象是電梯及其部件,是一個比較特殊和復(fù)雜的組合性的專用運(yùn)輸系統(tǒng),直接關(guān)系到人們的安全。這些專業(yè)人員了解電梯,同樣也是重要而有益的??梢姡M(jìn)行電梯抗震研究,解決電梯抗震問題,跨專業(yè)、跨學(xué)科的合作是十分必要的。
另一方面,電梯抗震要求更直接面對具體設(shè)計和工程措施并用實(shí)驗或計算分析加以驗證。有許多措施往往是結(jié)合具體實(shí)際進(jìn)行分析,提出解決辦法,通過試驗反復(fù)改進(jìn)而取得成功的。如電氣控制柜的抗震措施,機(jī)房設(shè)備的防位移、防傾覆,以及防脫繩等就是這方面的例子。
解決電梯抗震問題,也會對電梯功能提出要求,例如地震緊急操作、地震后如何盡快恢復(fù)功能等。針對我國情況,要組織有關(guān)專家及工程技術(shù)人員討論,明確目標(biāo)及操作流程。具體實(shí)施方案和采用的技術(shù)由各企業(yè)、公司來確定。
通過抗震分析、試驗,可能會發(fā)現(xiàn)在地震狀態(tài)下由于地震力的作用,原來的電梯部件設(shè)計思想或者所考慮的功能不能滿足要求;這也可能涉及對標(biāo)準(zhǔn)的解釋、修改或補(bǔ)充,需要由國家主管部門組織專家分析、討論。
電梯抗震要求已越來越迫切地擺在電梯行業(yè)的日程上,它給傳統(tǒng)電梯的設(shè)計提出了新任務(wù)、新課題。希望我國的電梯在地震這樣的自然災(zāi)害面前,也能較好保證其安全功能。
轉(zhuǎn)自:中國電梯
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