談電梯抗地震要求及任務(wù)

1、談電梯抗地震要求及任務(wù)    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(xiàng)重大成果：一項(xiàng)是微機(jī)及微電子技術(shù)在電梯上的應(yīng)用；另一項(xiàng)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(xiàng)突破，又帶動了其它電梯控制新理論、新技術(shù)、新設(shè)計(jì)、新材料在電梯領(lǐng)域中的發(fā)展，也 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

2、。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(xiàng)重大成果：一項(xiàng)是微機(jī)及微電子技術(shù)在電梯上的應(yīng)用；另一項(xiàng)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(xiàng)突破，又帶動了其它電梯控制新理論、新技術(shù)、新設(shè)計(jì)、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

3、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。現(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

4、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(jì)、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(jì)及施工指南。指南主要從工程設(shè)計(jì)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(jì)計(jì)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 S

5、tructural Engineering）等對電梯遭受地震時的損壞情況，部件的受力分析、計(jì)算和某些部件的數(shù)字模型以及部件的設(shè)計(jì)、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(xiàng)目也有了這樣的考慮或要求。可以預(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)

6、備，不可能在實(shí)物上進(jìn)行抗震試驗(yàn)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(yàn)，應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行仿真模擬試驗(yàn)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(yàn)，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(jì)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(yàn)和計(jì)算機(jī)計(jì)算分析驗(yàn)證。試驗(yàn)是利用進(jìn)口的全電腦控制的大型振動試驗(yàn)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)

7、驗(yàn)可循的情況下，解決好以下幾方面問題是完成抗震試驗(yàn)及計(jì)算分析驗(yàn)證的重要條件。第1項(xiàng)是選好進(jìn)行試驗(yàn)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(yàn)設(shè)備（包括系統(tǒng)的硬件和軟件）和豐富的經(jīng)驗(yàn)和業(yè)績是選擇和評估的主要內(nèi)容。第2項(xiàng)是結(jié)合具體項(xiàng)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(yàn)設(shè)備有關(guān)的各種參數(shù)和功能是否滿足試驗(yàn)要求；振動試驗(yàn)、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(xiàng)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(yàn)、分析專業(yè)人員共同討論和準(zhǔn)備抗震試驗(yàn)與計(jì)算分析大綱，該大綱是整個工作的指導(dǎo)文件。第4項(xiàng)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(yàn)要求進(jìn)行分析和處理

8、，取符合要求并可以使用的抗震試驗(yàn)輸入反應(yīng)譜。第5項(xiàng)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(jì)，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(yàn)設(shè)備和試驗(yàn)現(xiàn)場的可操作性。第6項(xiàng)是電梯工程技術(shù)人員與抗震試驗(yàn)、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(xiàng)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(yàn)和計(jì)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(jì)、計(jì)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(jì)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

9、。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(jì)算以及計(jì)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。可見，進(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(jì)和工程措施并用實(shí)驗(yàn)或計(jì)算分析加以驗(yàn)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(yàn)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(yàn)，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