多联机抗震结构设计技术进展
2025-10-14

近年来,随着城市化进程的加快和建筑功能的日益复杂,多联机空调系统因其高效节能、灵活布置等优势,在商业楼宇、住宅小区及公共设施中得到了广泛应用。然而,多联机设备通常安装于建筑物屋顶或室外平台,其结构稳定性在地震等自然灾害面前面临严峻挑战。因此,多联机抗震结构设计技术的研究与进步,已成为保障建筑安全和设备正常运行的重要课题。

传统的多联机安装方式多采用简单的支架固定,缺乏系统的抗震考虑。在地震发生时,设备易因剧烈晃动而发生位移、倾覆甚至损坏,不仅影响空调系统的正常运行,还可能对建筑结构和人员安全构成威胁。为此,国内外学者和工程技术人员开始深入研究多联机抗震结构的设计方法,并逐步形成了一套较为完善的理论体系和技术标准。

在材料选择方面,现代抗震结构设计更倾向于使用高强度钢材和轻质合金材料。这些材料不仅具备良好的力学性能,还能有效减轻整体结构自重,从而降低地震作用下的惯性力。同时,部分新型复合材料的应用也显著提升了结构的抗疲劳和耐腐蚀能力,延长了设备的使用寿命。

连接方式的优化是抗震设计中的关键环节。传统螺栓连接在地震中容易松动,导致结构失效。目前,越来越多的设计采用预应力高强螺栓配合弹性垫片的方式,增强了连接节点的稳定性和耗能能力。此外,一些先进项目开始引入隔震支座和阻尼器技术,通过在设备底座与基础之间设置柔性连接元件,有效隔离地震能量的传递,大幅降低设备所受的地震力。

在结构形式上,研究人员提出了多种适用于多联机设备的抗震支架体系。例如,立体桁架式支架具有较高的空间刚度和承载能力,能够有效抵抗水平和竖向地震作用;而门式框架结构则便于现场安装和维护,适应性强。通过有限元分析和振动台试验,工程师可以对不同结构方案进行模拟验证,确保其在实际地震工况下的可靠性。

智能化监测技术的引入为多联机抗震结构的安全管理提供了新的手段。通过在支架关键部位布设加速度传感器、位移计和应变片,可实时采集设备在地震过程中的动态响应数据。结合物联网平台和大数据分析,运维人员能够及时掌握设备状态,评估损伤程度,并制定相应的维修或加固措施。这种“感知—预警—响应”的闭环管理模式,显著提升了系统的安全性和可维护性。

值得一提的是,我国《建筑机电工程抗震设计规范》(GB 50981)和《多联机空调系统工程技术规程》等相关标准的出台,为多联机抗震设计提供了明确的技术依据。规范中明确规定了设备支架的抗震验算方法、构造要求及施工质量控制要点,推动了行业从经验设计向标准化、规范化方向发展。

未来,随着人工智能和数字孪生技术的发展,多联机抗震结构设计将更加精细化和智能化。通过建立设备与结构的三维数字模型,可以在虚拟环境中进行多场景地震模拟,提前识别潜在风险点并优化设计方案。同时,自适应控制系统的研究也有望实现地震发生时设备的自动调节与保护,进一步提升系统的整体抗震性能。

综上所述,多联机抗震结构设计技术正朝着材料高性能化、连接智能化、结构体系化和管理数字化的方向不断演进。这一系列技术进步不仅提高了设备在地震环境下的安全性与可靠性,也为建筑机电系统的可持续发展奠定了坚实基础。在未来城市建设中,完善多联机抗震设计将成为保障公共安全不可或缺的一环,值得持续关注与深入探索。

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