电梯对重系统抗震技术探析

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1、电梯对重系统抗震技术探析　　摘要：汇总与分析四川5.12地震和世界范围内其它地震中电梯损坏形式与特点，在对损坏率较高的对重系统进行技术分析和对重导轨抗震计算分析的基础上，提出电梯对重系统抗震安全技术要求建议。关键词：电梯重系统抗震技术中图分类号：TU85文献标识码：A文章编号：1672-3791（2013）07（b）-0086-03102013年4月20日8时02分四川省雅安市芦山县发生7.0级地震，成都、重庆及陕西的宝鸡、汉中、安康等地均有较强震感。这是继四川汶川“5.12”地震后的又一次强烈地震。据家质检总局统计，“4·20”地震发生后，雅安地震灾区422台

2、电梯通过排查，其中恢复启用303台，79台电梯存在安全隐患需要整改，震损率达26.1%。作为高层建筑附属交通运输工具的电梯，其总体抗地震能力不如建筑物。唐山大地震以来，建筑、交通、电力、燃气设施等领域均出台了相关的抗震法规、标准，局限于当时的电梯数量极少，电梯抗震研究未引起足够的重视。我国现行的电梯标准基本上是照搬欧洲标准，缺少抗震方面的内容，致使电梯行业中产品的抗震性能无章所循。四川汶川“5.12”地震后，相关单位开展了四川5.12地震中电梯技术状况与电梯抗震技术分析研究。1地震后电梯对重系统受损状况四川5.12地震后，广东、上海、江苏和天津特种设备抗震救灾技

3、术服务队排查检验电梯10390台。其中，明显损坏的电梯有1008台，受损概率为9.70%。按地震中电梯受损的表现形式，将占比超过1%的故障由高到低依次排序，统计数据见表1。可见，地震中对重系统受损电梯共计816台，受损概率7.85%，占所有受损案例的80.95%；其中，最多的损坏形式为对重导靴脱离导轨（对重架脱轨），最危险的损坏形式为对重块坠落和轿厢与对重在运行中相撞。1971年2月在美国加利福尼亚的San10Fernando发生的里克特6.6级地震造成1510台电梯明显损坏，其中对重导靴脱离导轨674台、对重导轨支架损坏174台，对重系统受损共848台，占所有

4、受损案例的56.16%。1995年1月17日在日本兵库县南部发生的7.2级地震造成2762台电梯受损，其中对重导靴脱离导轨280台、对重脱落38台、对重导轨变形79台、对重导轨支架损坏73台、对重导靴变形202台，对重系统受损电梯共计672台，占所有受损案例的24.33%。1999年，我国台湾地区接连发生了两次大地震：9月21日的集集7.3级地震和10月22日的民雄6.4级地震。通过对5个主要电梯服务公司的调查，9.21地震中电梯受损291台，10.22地震中电梯受损285台，主要受损形式的统计数据见表2。可见，两次地震中对重系统受损分别占所有受损案例的49.5

5、%和76.8%。通过对以上各次地震中电梯受损情况的统计数据进行分析，可知地震中电梯对重系统受损所占比例最高，在“对重导轨及支架设计”、“对重导轨靴结构”、“对重块压紧”等方面存在一个或多个明显的缺陷。地震中暴露出来的电梯对重系统缺陷亟待改进。而日本兵库县地震中电梯震损率最低，故日本在电梯抗震性能的研究方面一定有值得我们学习和借鉴的经验。2地震后电梯对重系统受损技术分析2.1地震力造成建筑物层间变形与材料失效地震力作用下建筑物的层间变形，使电梯结构件发生明显弹性或永久性变形，导致相关连接部件发生脱落。例如：对重导轨变形导致对重导靴从导轨上脱离出来等。地震力导致电梯

6、结构件断裂、剥落，从而造成电梯结构失效，对电梯造成直接损坏甚至二次损坏。例如：对重导靴断裂、对重导轨支架地脚螺栓从墙体内脱离出来等。10材料失效是在地震裂度较大情况下，由于建筑物层间变形，造成电梯结构产生较大的水平和垂直加速度，在导轨、导轨支架、结构梁、安装用螺栓、地脚螺栓等部位产生较大的附加载荷，从而发生强度失效或刚度失效。材料失效的主要原因有以下几点。（1）在电梯设计时没有考虑地震力的影响。（2）实际的地震力超出设计时的抗震等级。（3）部分结构存在制造、安装缺陷。2.2对重导靴脱离导轨原因分析（1）针对不同方向的震动导致对重脱轨的原因分别表述如下。①当对重沿

7、导轨连接线方向震动时：对重撞击导轨工作面的正面，撞击力经与对重相接处的导靴传递给导轨，致使导轨弯曲或变形。在导轨弯曲度过大时，导靴啮合面脱离导轨导向面，对重架脱离导轨。②当对重垂直于导轨连接线方向震动时：对重在导轨工作面的侧面方向受到地震力，侧面方向的惯性力推动对重，同时经对重传递至导靴和导轨，致使导靴产生扭转破坏并使导轨或导轨支架变形，进而导致对重架脱离导轨。（2）总之，在以上水平方向力的作用下，导向系统会发生如下损坏。①导轨本身强度不够，对重导轨损坏。由于地震过程中对重的水平方向冲击造成导轨本身塑性变形，导轨间距加大从而使导靴脱出导轨。而现今普遍采用的对重空

8、心导轨由于没有充分考虑水