一种脚手架抗震模拟系统及方法与流程

本发明属于脚手架抗震，具体涉及一种脚手架抗震模拟系统及方法。

背景技术：

1、脚手架是施工现场最为常见的支架，现阶段加工简便的脚手架因稳固安全性已成为当前我国使用量最多，应用最普遍的一种脚手架，目前这种脚手架仍将占主导地位，然而现有的建筑用脚手架往往不具备抗震的功能，地震来临的时候，脚手架会上下晃动，随之左右晃动，就会使得脚手架容易倒塌，导致施工人员存在很大的安全隐患。因此，出现了很多针对脚手架结构本身进行改造的抗震结构，比如连接节点的结构和立杆横杆的结构的改进，不仅增加了投入成本和安装复杂度，使用效果也欠佳。因此，现如今缺少一种在现有普通的脚手架基础上设置抗震组件，以实现脚手架抗震的技术，更缺乏一种脚手架抗震模拟系统来对地震作用下的脚手架抗震提供可靠的理论和技术支持。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种脚手架抗震模拟系统，其设计新颖合理，通过在脚手架上布设多个旋转阻尼器，地震时带动叶片旋转振动以抵消振动波，叶片又通过自身粘滞阻力减小自身振动，模拟系统可试验多种震动强度下的脚手架的抗震效果，给地震作用下的脚手架抗震提供可靠的理论和技术支持，具有参考和指导功能，便于推广使用。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种脚手架抗震模拟系统，其特征在于：包括结构模拟平台和安装在所述结构模拟平台上的脚手架，所述脚手架的立杆上安装有旋转阻尼器，所述结构模拟平台包括底板和多层由上至上依次构筑在底板上的楼层板，底板固定在震动平台上，底板和最低层的楼层板、以及相邻两层楼层板之间均构筑有多个结构柱，脚手架和最外侧的结构柱连接，旋转阻尼器包括安装在脚手架的立杆上的套管，套管中部外侧一周开设有凹槽，所述凹槽的顶部和底部均设置有硬摩擦片，所述凹槽内且位于两个硬摩擦片之间的区域由内至外依次套设有内黏弹滑套、硬塑滑套、外黏弹滑套和金属套，金属套外侧通过夹板连接有叶片，所述脚手架上均匀的设置有多个位移传感器。

3、上述的一种脚手架抗震模拟系统，其特征在于：所述脚手架通过连接抱环和最外侧的结构柱连接，连接抱环固定套设在最外侧的结构柱上，脚手架和连接抱环之间连接有多个减震器。

4、上述的一种脚手架抗震模拟系统，其特征在于：所述楼层板上或楼层板的梁板上预埋有楼层预埋立管，脚手架通过减震器和连接钢杆与楼层预埋立管连接。

5、上述的一种脚手架抗震模拟系统，其特征在于：所述硬摩擦片的宽度与所述凹槽的宽度一致。

6、上述的一种脚手架抗震模拟系统，其特征在于：所述套管沿竖向开设有一个安装缝，套管位于凹槽的上部且位于安装缝的一侧开设有第一上安装孔，套管位于凹槽的上部且位于安装缝的另一侧开设有与第一上安装孔连通的第二上安装孔，套管位于凹槽的下部且位于安装缝的一侧开设有第一下安装孔，套管位于凹槽的下部且位于安装缝的另一侧开设有与第一下安装孔连通的第二下安装孔；

7、套管通过两个螺栓固定在脚手架的立杆上，其中，一个螺栓穿过第一上安装孔和第二上安装孔锁紧套管，另一个螺栓穿过第一下安装孔和第二下安装孔锁紧套管。

8、上述的一种脚手架抗震模拟系统，其特征在于：所述夹板的数量为多个，多个夹板沿金属套周侧等间隔的设置在金属套外侧，叶片的数量与夹板的数量相等且一一对应。

9、同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理是脚手架抗震模拟的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

10、步骤一、在脚手架上安装给定数量的旋转阻尼器：给定旋转阻尼器的数量，将给定数量的旋转阻尼器均匀的安装在脚手架上，其中，旋转阻尼器的数量为多个；

11、步骤二、确定震动强度启动震动平台；

12、步骤三、获取设定震动时间下脚手架震动模拟参数：在设定震动时间内，利用多个位移传感器采集脚手架上不同位置的位移数据，脚手架上不同位置的多个位移数据构成一组脚手架震动模拟参数，试验时间达到设定震动时间后，震动平台停止工作；

13、步骤四、调节脚手架上旋转阻尼器的数量，执行步骤二至步骤三，获取当前条件下的一组脚手架震动模拟参数，其中，旋转阻尼器的数量为多个，多个旋转阻尼器均匀的安装在脚手架上；

14、步骤五、多次循环步骤四，获取当前震动强度、不同数量旋转阻尼器下，脚手架的震动模拟参数；

15、步骤六、调节震动平台的震动强度，循环步骤一至步骤五，获取不同震动强度、不同数量旋转阻尼器下，脚手架的震动模拟参数，分析震动强度和多个旋转阻尼器在脚手架上的排布方式的抗震效果。

16、本发明与现有技术相比具有以下优点：

17、1、本发明采用的系统，通过在脚手架上布设多个旋转阻尼器，地震时带动叶片旋转振动以抵消振动波，叶片又通过自身粘滞阻力减小自身振动，模拟系统可试验多种震动强度下的脚手架的抗震效果，给地震作用下的脚手架抗震提供可靠的理论和技术支持，具有参考和指导功能，便于推广使用。

18、2、本发明采用的方法，步骤简单，在脚手架上均匀的安装旋转阻尼器，通过确定震动强度来启动震动平台，给脚手架通过地震波，利用多个位移传感器获取设定震动时间下脚手架震动模拟参数，不断的改变旋转阻尼器数量，获取当前震动强度条件下的多组脚手架震动模拟参数，可根据脚手架震动模拟参数寻优，另外再通过调节震动平台的震动强度，获取不同震动强度、不同数量旋转阻尼器下，脚手架的震动模拟参数，功能完备，针对不同的脚手架结构，可适用性的选出脚手架抗震结构，具有参考和指导功能，便于推广使用。

19、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种脚手架抗震模拟系统，其特征在于：包括结构模拟平台和安装在所述结构模拟平台上的脚手架(4)，所述脚手架的立杆上安装有旋转阻尼器(9)，所述结构模拟平台包括底板(1)和多层由上至上依次构筑在底板(1)上的楼层板(2)，底板(1)固定在震动平台上，底板(1)和最低层的楼层板(2)、以及相邻两层楼层板(2)之间均构筑有多个结构柱(3)，脚手架(4)和最外侧的结构柱(3)连接，旋转阻尼器(9)包括安装在脚手架的立杆上的套管(10)，套管(10)中部外侧一周开设有凹槽，所述凹槽的顶部和底部均设置有硬摩擦片(16)，所述凹槽内且位于两个硬摩擦片(16)之间的区域由内至外依次套设有内黏弹滑套(12)、硬塑滑套(11)、外黏弹滑套(13)和金属套(15)，金属套(15)外侧通过夹板(14)连接有叶片(17)，所述脚手架(4)上均匀的设置有多个位移传感器。

2.按照权利要求1所述的一种脚手架抗震模拟系统，其特征在于：所述脚手架(4)通过连接抱环(5)和最外侧的结构柱(3)连接，连接抱环(5)固定套设在最外侧的结构柱(3)上，脚手架(4)和连接抱环(5)之间连接有多个减震器(6)。

3.按照权利要求1所述的一种脚手架抗震模拟系统，其特征在于：所述楼层板(2)上或楼层板的梁板上预埋有楼层预埋立管(8)，脚手架(4)通过减震器(6)和连接钢杆(7)与楼层预埋立管(8)连接。

4.按照权利要求1所述的一种脚手架抗震模拟系统，其特征在于：所述硬摩擦片(16)的宽度与所述凹槽的宽度一致。

5.按照权利要求1所述的一种脚手架抗震模拟系统，其特征在于：所述套管(10)沿竖向开设有一个安装缝，套管(10)位于凹槽的上部且位于安装缝的一侧开设有第一上安装孔(18)，套管(10)位于凹槽的上部且位于安装缝的另一侧开设有与第一上安装孔(18)连通的第二上安装孔(19)，套管(10)位于凹槽的下部且位于安装缝的一侧开设有第一下安装孔(20)，套管(10)位于凹槽的下部且位于安装缝的另一侧开设有与第一下安装孔(20)连通的第二下安装孔(21)；

6.按照权利要求1所述的一种脚手架抗震模拟系统，其特征在于：所述夹板(14)的数量为多个，多个夹板(14)沿金属套(15)周侧等间隔的设置在金属套(15)外侧，叶片(17)的数量与夹板(14)的数量相等且一一对应。

7.一种利用如权利要求2所述系统进行脚手架抗震模拟的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种脚手架抗震模拟系统及方法，该系统包括震动平台、结构模拟平台和脚手架，脚手架的立杆上安装有旋转阻尼器，脚手架上设置有多个位移传感器；该方法包括步骤：一、在脚手架上安装给定数量的旋转阻尼器；二、确定震动强度启动震动平台；三、获取设定震动时间下脚手架震动模拟参数；四、获取调节脚手架上旋转阻尼器的数量后的一组脚手架震动模拟参数；五、获取当前震动强度、不同数量旋转阻尼器下，脚手架的震动模拟参数；六、获取不同震动强度、不同数量旋转阻尼器下，脚手架的震动模拟参数，分析抗震效果。本发明可试验多种震动强度下的脚手架的抗震效果，给地震作用下的脚手架抗震提供可靠的理论和技术支持，具有参考和指导功能。

技术研发人员：陈文夫,刘洋,单雨濛,沈荣建,管木红
受保护的技术使用者：陕西安建投资建设有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16