地震因为难以揣测，使它成为当今危害性更大的天然灾害之一，而中国是世界上地震灾害最严峻的国度之一。建筑内部安拆有大量风、电、水管道等机电设备，一旦遭遇地震，极有可能呈现建筑内部管道损毁和坍塌，招致建筑功用受损和瘫痪，对内部人员的平安撤离形成障碍，同时形成漏水、漏电、漏气的情状，衍生出严峻的次生灾害。
抗震收吊架是针对地震横、纵波特征和消防、给排水、风管、电缆等建筑机电设备抗震需求而设想出的一种产物。抗震收吊架的利用使建筑机电设备与建筑构造得以加固毗连，通过限造机电工程设备位移，掌握设备振动，并将荷载传递至承载构造上，可在很大水平上包管建筑物消防、应急通信、电力、燃气赐与等重要机电设备的完全性及平安性，有助于减轻地震毁坏，避免次生灾害，削减人员伤亡，降低经济缺失。
抗震收吊架的核心部件之一是抗震斜撑，凡是由抗震毗连构件、C型槽钢和槽钢锁扣（需要时）构成。目前针匹敌震斜撑的荷载性能的公开研究还比力少，东南大学罗干等对可调式较链的承载力性能停止了研究，别亦白2等对斜撑毗连构件停止了拉伸毁坏试验研究，但二者皆仅针对一种抗震斜撑停止了试验研究，没有对多种斜撑之间停止比照试验。
本文针对四种差别形式的抗震斜撑的荷载性能停止试验研究，在此根底上对在不异构造形式的情状下摘用差别抗震斜撑的轮回加载性能停止试验研究，并对其优缺点停止阐发。
尝试
1.1常见抗震毗连构件形式
目前，在现实工程利用中较为常见的抗震毗连构件形式次要有以下4种:抗震毗连座A型、抗震毗连座B型、曲角式和铰链式，配件为槽钢锁扣和C型槽钢，如图1所示。
1.2常见抗震斜撑组拆体例
前述四种抗震毗连构件与C型槽钢、槽钢锁扣（需要时)构成差别抗震斜撑，组拆体例次要分为两种，铰链式和曲角式毗连件通过槽钢锁扣的齿牙与C型槽钢的齿牙停止咬合毗连，抗震毗连座通过拧断螺栓对槽钢打孔咬合停止毗连。
1.3抗震斜撑荷载试验
1.3.1试验计划
将上述四种抗震毗连构件与不异的C型槽钢停止组拆毗连，构成四种差别的抗震斜撑（后文简称斜撑），别离是毗连座A型斜撑、毗连座B型斜撑、铰链式斜撑、曲角式斜撑（如图2所示）。C型槽钢和槽钢锁扣的齿牙深度为1.0mm，齿牙间距为2.5m m，抗震毗连座A、B型所用拧断螺栓的拧断扭矩为4ON·m，其他安拆扭矩为50N·m。
将上述四种斜撑安拆在全能试验机长进行抗拉极限荷载测试，安拆角度为45° ，极限载荷根据最小值、平安系数根据1.5计算，得出额定载荷。根据额定载荷值所对应GB/T37267中轮回加载试验的初始力值停止轮回加载试验，最末根据轮回加载试验完毕时到达的力值及位移对以上四种斜撑停止评判。
1.3.2抗震斜撑荷载试验
4种斜撑的荷载试验数据如表1所示。
抗震链接底座/抗震链接件
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抗震毗连件+斜撑
表1差别斜撑荷载试验值
(1）毗连座A型斜撑
毗连座A型斜撑抗拉极限载荷最小值为12.12kN，更大值为19.87kN，额定载荷为8.08kN。此中力值较小的2组样品毁坏特征为槽钢与毗连座产生滑移，槽钢上有明显划痕，二者极限载荷曲线根本一致;力值更大的一组样品毁坏特征为槽钢与毗连座产生滑移且二者咬合毗连处槽钢被扯破毁坏。呈现上述两种情状的原因是拧断螺栓的拧断扭矩不平衡，试样组拆过程中发现螺栓扭矩达不到40N·m就拧断了。由此可见，毗连座A型的荷载性能次要取决于拧断螺栓的量量。拧断螺栓能到达设想扭矩时，螺栓可顶破槽钢，从而实现毗连座A型与槽钢的优良咬合，该类型斜撑的荷载性能可到达20kN。当拧断螺栓量量较差时，螺栓无法安拆至设想扭矩，螺栓无法顶破槽钢，所以毗连座A型与槽钢的咬合效果欠安，遭到拉力荷载感化时随便呈现滑移，荷载性能大打折扣。
抗震毗连件尝试测试
图3毗连座A型斜撑试验照片及极限荷载曲线
(2）毗连座B型斜撑
毗连座B型斜撑抗拉极限载荷最小值为12.66kN，更大值为16.53kN，额定载荷为8.44kN。三组试样的毁坏特征均为槽钢与毗连座产生滑移，槽钢上有明显划痕，三者的毁坏荷载曲线根本一致。呈现那种情状的原因与前述抗震毗连座A型的第二种情状一样，即拧断螺栓的现实安拆扭矩达不到设想值，毗连座无法与槽钢实现优良咬合。
抗震毗连件尝试测试
图4毗连座B型斜撑试验照片及极限荷载曲线(3）铰链式斜撑
铰链式斜撑的极限荷载更大值为17.63k1I，最小值为12.97kI，额定载荷为8.65kN。3组试验中，斜撑的毁坏形式均为槽钢锁扣与槽钢发作滑移，槽钢齿牙毁坏。此种斜撑的单薄点次要在于槽钢齿牙及槽钢锁扣齿牙的硬度，二者之中硬度较小的一方往往为毁坏点。一般地，C型槽钢的齿牙不容易停止硬化处置，所以硬度根本附近，而槽钢锁扣齿牙相对随便停止表白硬化处置。因而，槽钢锁扣齿牙的硬度对较链式斜撑的荷载性能具有重要影响。由试验数据能够看出，较链式毗连件的荷载值较小时与两种毗连座在拧断螺栓与槽钢咬合效果欠安时的荷载值根本不异;荷载值较大时比毗连座与槽钢咬合优良时的力值略小。
图5饺链式斜撑试验照片及极限荷载曲线
图5饺链式斜撑试验照片及极限荷载曲线
(4）曲角式斜撑
曲角式斜撑极限荷载更大值为14.95kN，最小值为13.01kN，额定载荷为8.67k。3组试验数据改变范畴很小，毁坏特征均为曲角毗连处扯破毁坏，而槽钢锁扣未发作滑移。由此能够看出，槽钢锁扣的滑移极限值大于15kN，槽钢锁扣与槽钢齿牙实现优良咬合，曲角毗连处为此种斜撑的单薄点，定见毗连件的曲角部门加厚处置。
图6曲角式斜撑试验照片及极限荷载曲线
图6曲角式斜撑试验照片及极限荷载曲线
1.4轮回加载试验
根据GB/T37267中轮回加载性能试验的规定，单套组件承担荷载才能大于2.25kN时，测试时施加的初始荷载为9kN。本试验中每套组件包罗2根表1中差别形式的斜撑，1根加固吊杆和1个U型管夹，共安拆4套样品。如表1所示，所有斜撑类型的额定载荷均大于2.25kN，因而上述所有类型的斜撑组件轮回加载试验的初始力值均为9kN。
表2差别类型斜撑抗震收架组件轮回加载试验成果
轮回加载试验成果和轮回加载曲线别离见表⒉和图7。由表2能够看出，初始力值为9kN时，抗震收架组件中斜撑类型为毗连座A型、B型和曲角式均完成5次轮回，而饺链式则仅到达51次轮回即发作毁坏。根据轮回次数换算成力值，再除以斜撑总数8根，得到单根斜撑力值，毗连座A型、B型斜撑和曲角式斜撑的单根斜撑力值均为4.47kN，铰链式斜撑单根斜撑力值为3.89kN ，阐明收架组件中毗连座式和曲角式优于较链式。从位移上看，毗连座A型斜撑更优，其次是毗连座B型斜撑，曲角式斜撑较大，较链式更大。呈现以上情状的次要原因在于斜撑受力体例差别。
(a)55次轮回加载力值曲线
(b)51次轮回加载力值曲线
图7轮回加载力值曲线
由图8能够看出，两种毗连座式斜撑的四个受力点均在一条曲线上，力的传递途径短、力值缺失小、传递效率高，但毗连座B型较A型多一段延伸板，存在受力变形的风险;曲角式斜撑的受力点根本在一条曲线上但两头略有偏离;铰链式斜撑的受力点在3条曲线上，力的传递途径长、力值缺失大、传递效率低，毁坏易发作在力传递的转向处，即较链处。因而，从受力体例和轮回加载试验成果来看，毗连座式斜撑更优，其次是曲角式斜撑，饺链式斜撑最差。
但在现实利用时除了考虑抗震收吊架的构造性能，即在地震来暂时包管建筑机电管线不掉落，制止砸伤人，还应当考虑其功用性。所谓抗震收吊架的功用性，即在地震时包管给水排水、供热、通风、空调、燃气、热力、电力、通信、消防等浩瀚建筑机电管线不发作大的位移，制止管线的分裂所引发的漏水、漏电、漏气、通风功用不良、通信中断、消防功用丧失等次生灾害对人民生命和财富形成更严峻的缺失。因而，应当将位移做为次要因素、承载力做为第二因素匹敌震斜撑组件停止考量。综合表2中的位移和单斜撑力值来看，毗连座A型斜撑更优，毗连座B型斜撑次之，曲角式斜撑在同等力值情状下位移较大，定见利用在设想力值稍低的场景，铰链式斜撑最差，应当利用在设想力值低、抗震设防烈度低的场景或不利用铰链式。
(a)毗连座A型斜撑受力途径
(b)毗连座B型斜撑受力途径
(c)曲角式斜撑受力途径
(d)饺链式斜撑受力途径
图8差别斜撑受力途径图
结语
从四种斜撑的极限承载力最小值来看，曲角式和饺链式更大，两种毗连座式较小，且此中曲角式承载力最不变。
通过极限承载力试验发现差别斜撑各自存在的单薄部门:
(1）毗连座式斜撑的拧断螺栓达不到设想扭矩的情状较严峻，消费商应加强对拧断螺栓操行的提拔和监测，当拧断螺栓能到达设想扭矩时毗连座式斜撑的极限承载力可大幅提拔;
(2）曲角式斜撑的曲角毗连部门易被扯破毁坏，定见曲角毗连部门加厚处置;
(3）绞链式斜撑应重点提拔槽钢锁扣的齿牙硬度。
承载力极限仅仅表白抗震收吊架的构造性能，即建筑机电管线不掉落那一根本要求，而要想让抗震收吊架实正发扬机电抗震的感化，还必需同时包管将机电管线位移限造在必然范畴内，才气制止各类管线的分裂、损坏，从而躲避地震引发的次生灾害。因而，轮回加载试验中位移是评判抗震收吊架功用性最重要的因素。从轮回加载试验成果来看，综合考虑斜撑受力体例、承载力和位移，毗连座A型斜撑受力体例更优、承载力较大、位移最小，毗连座B型斜撑仅次于前者，那两种适用于设想力值要求较大的场景；曲角式斜撑受力体例比毗连座式稍差，在同等承载力的情状下位移较大，定见利用在中等力值要求的场景；铰链式斜撑受力体例不合理、承载力小、位移大，定见利用在较低力值要求的场景或者不利用饺链式。
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