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我國地震帶的活動較為頻繁，從而也會產生十分嚴重的地震災害，如若地震發生必然會造成巨大的人員和財產傷亡損失。地震有著時空活動不均勻、頻度高等特點，近些年來，我國地震局統計，近三年總計發生5級以上地震約60多次，造成經濟損失超過150億元，而其中因為非結構構件損壞所導致的經濟損失過半，尤其是我國城市中因此而導致的此生災害占有更大的損失比例。而抗震支架作為非結構構件抗震設計中重要的組成部分，其抗震性能需要重點研究，基于此，文章就管道抗震支吊架地震動模擬進行探討。

在本文研究中，針對DN150管道抗震支吊架的地震動模擬進行研究，確定支架關鍵結構參數與抗震性能的關系，從而對抗震支吊架設計進行優化提供幫助，促使其保證抗震性能的同時，可以實現便捷化、輕量化的設計。

1、側向抗震支吊架三維模型單元建立

管道系統非常龐大且錯綜復雜，如此研究管道的系統抗震具有非常高的難度，因此，在盡可能接近實際情況的條件下，降低研究難度，文章設計承重支吊架間距為4m，側向抗震支吊架間距為6m，縱向抗震支吊架間距為12m，構建管道抗震系統分析單元，其中主要由12m的DN150管道組成，有承重支吊架3套，側向抗震支吊架2套，三種材料均為Q235B。具體如圖1所示。

圖1 管道系統分析單元

2、抗震支吊架模態分析

管道系統在地震中如若發生損害，其所受的地震力一般不會超過抗震指導價材料的屈服極限，而對管道系統被破壞的原因進行分析，主要是因為管道系統固有頻率，地震傳遞到地面頻率兩者的頻率非常接近，從而會在兩者間產生共振，從而導致管道系統被破壞。而地震波的大小存在明顯的隨機性，地震波傳遞到地面所形成的頻率與建筑場地類型、地震強度等多方面都有著直接關系，一般來說，會保持在0.1Hz到10Hz之間。一般情況下，地震強度越小，而震中距越遠的情況下，所形成的的地震頻率也就越低，但如若此時管道系統的固有頻率也很低的情況下，必然會有共振的現象產生，繼而就會導致管道遭到破壞，從而產生次生災害。基于此，必須要識別管道系統的固有頻率。

2.1 整體抗震支吊架模態分析

在ABAQUS中，將三維模型倒入其中，同時對不同零件接觸的關系進行設置，同時需要劃分相應的網格，固定約束承重支架、抗震支吊架、屋頂三者的連接位置，抗震支吊架、承重支架材料的參數如表1所示。

對整體管道的前八階固有頻率、振型進行仔細觀察，其中可以發現6.179Hz的固有頻率，其小于10Hz，在地震頻率范圍內，從而發生共振的可能性更大，管道系統單元固有頻率腳下主要有三方面原因，第一，固定位置少且固定點間距較大；第二，支架構件采用的是細長的桿件，從而構件自身就很容易發生振動；第三，管道質量太大，從而沒有足夠的固定位置?；诖耍艿老到y單元很像用線吊著的管，從而發生擺動可能性很大，因此，在地震中就容易有共振產生，從而對管道系統產生損壞。

2.2 單個抗震支吊架模態分析結果

在ABAQUS中將單個的抗震支吊架三維模型導入其中，同時需要在屋頂、抗震支吊架、管箍三者的連接位置設定相應的固定約束，具體的材料參數與整體抗震支吊架的三維模型模態分析相同。

總體來說，從提升管道系統固有頻率的研究中，對抗震支吊架性能進行研究，從而就可以達到對抗震支吊架性能優化的目標。并且，如若改變抗震支吊架的結構參數整體結構一階固有頻率變化并不明顯，但是戰隊的那個抗震支吊架一階固有頻率就有顯著的變化，并且整體分析中修改模型不僅復雜且有較大的工作量，如若要簡化計算，在研究的過程中，則主要以側向抗震支吊架的模態分析結果為主。

在本文研究中構建了抗震支吊架三維模型，將預先元分析模型導入ABAQUS中，以模態分析得到相應的頻率、加速度等響應，抗震支吊架可以有效抵抗地震波，對無抗震支吊架與有扛著支吊架兩端固定分析可以看出，斷電最大應力值為8.7MPa，降低幅度為64.34%，降低了3.1MPa，而中點應力從3.4MPa降低到0.8MPa，整體降低幅度為76.47%；最大加速度從143.69.5mm/s2降低到4627.94mm/s2，降低幅度為67.79%等等，所有的指標都在明顯降低，如此就可以證明抗震支吊架可以有效抵抗地震動。

總結：綜上所述，隨著我國經濟的飛速發展，很多人員密集基礎設施應用了大量的大型機電設備，如火車站、地鐵站等，從而該區域的風管、水管等系統都非常龐大且復雜，同時在地震過程中非常容易出現損害，從而會造成不可挽回的大量人員傷亡?；诖?，對于抗震設計進行研究具有必要性。在地震發生的過程中，抗震支吊架可以將管道所受到的地震力傳遞給建筑結構，以此為基礎來有效避免管道發生損壞，繼而減少地震所帶來的次生災害。但是在具體建筑施工的過程中，經常性會因為管線系統過于復雜，且安裝空間過于狹小、抗震支吊架自身結構占用空間大等多方面問題，導致抗震支吊架無法按照原有設計進行安裝操作，因此，對于抗震支吊架的設計有必要進行優化，從而才可以保證實現輕量化、便捷化的需求。