主办单位: 共青团中央   中国科协   教育部   中国社会科学院   全国学联  

承办单位: 贵州大学     

基本信息

项目名称:
地震避难墙——一种基于三角形结构的避难装置
小类:
机械与控制
简介:
本作品为一种地震避难装置,主要用于多层砖混结构及高层建筑中,以应对突发地震灾害。使用时可手动2秒钟内打开,形成一可靠三角形的避难场所。此外,装置中配有地震呼救定位装置,被困人员可以用该仪器向外界求救,提供准确定位,以方便救援工作。救援时,对结构上部的气囊放气,可以提供充分的救援空间。本作品解决了现有避震装置“小震不必要、大震不可靠”的问题,具有占用空间小,抗破坏能力强,安全稳定,经济实用等特点。
详细介绍:
本装置为一种地震避难装置,主要用于高层及较高层建筑中,以应对突发地震灾害。装置利用三角形具有稳定性的基本原理,提供三角避难空间。基本设计装置为一机械连杆机构,该机构可以在限定的范围内完成部分运动功能,在未打开时仅为一堵装饰墙面,使用时手动打开,可以较快速地完成设计功能,展开为三角形状空间,形成一较安全的避难场所。与此同时,装置与墙体之间装有气囊,在装置打开时上半部分气囊自动充气,可以减小冲击,同时在气囊放气过后也可为救援人员提供一定的救援空间。此外,装置中装有地震呼救器,被困人员可以用该仪器向外界求救,提供准确的定位,以够方便救援工作。本发明装置具有占用空间小,抗破坏能力强,安全稳定,经济实用等特点。

作品图片

  • 地震避难墙——一种基于三角形结构的避难装置
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作品专业信息

设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标

设计目的: 利用四杆机构实现可靠的“生命三角”,在地震时提供可靠的避难空间,在救援中由于提供了一定的空间,也方便了救援人员的营救工作。 创新点: 1.利用建筑已有墙面,建筑与机械相结合。 2.在家中占地面积几乎为零,采用墙体内嵌式,节省空间。 3.符合人体工程学的三角结构设计,并形成独立空间,即使侧翻也无危险。 4.提供求救装置,受难后,打开求救装置,在周边范围持信号接收器,即可找到受难者。 5.成本低,操作简单,易推广。 主要技术指标: 收起后高2.26m,宽1m(单个) 3cm钢面板能承受的最大作用力约为7×106 N

科学性、先进性

在承受相同的压力的情况下,空间面积占用较小。 与建筑已有墙面相结合,采用墙体内嵌设计,不影响平时生活空间; 上部预留的气囊空间,在吸震的同时能够为后续的救援工作,提供更大的操作空间; 抗震强度高,正面可承受7千公斤力,侧翻也可保证结构独立不破坏,保障人体安全。

获奖情况及鉴定结果

作品所处阶段

已有成品

技术转让方式

专利

作品可展示的形式

■实物、产品 ■模型 □图纸 □磁盘 ■现场演示 ■图片 ■录像 □样品

使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测

使用说明: 该装置使用方式简单,拉动前面板,在2秒中内即可展开。进入装置后,拉上两侧的防护拉链即可形成一个密闭空间。 技术特点及优势: 与建筑学相结合,实用可靠、价位低、易推广。 应用范围: 1 多层砖混结构、高层或较高层现代都市; 2 经济相对落后、地震频发的农村; 3 适当改装后可用于矿道之中。

同类课题研究水平概述

1996年,道格•卡普 (Doug Copp) ,他是世界上最有经验的救援小组——美国国际救援小组(ARTI)首席救援者,也是灾难部的经理。他和曾经来自60多个不同国家成立的各种救援小组一起工作过,曾在875个倒塌的建筑物里爬进爬出。在联合国灾难减轻(UNX051—UNIENET)小组中担任了任期两年的专家。从1985年至今,除非同时发生了多个灾祸,他几乎参与了每一次重大救援工作。他在多次的救灾中认识到了“生命三角”这个理念。 简单地说,当建筑物倒塌时,落在物体或家具上的屋顶的重力会撞击这些物体,使得靠近它们的地方留下一个空间。这个空间就是被称作的“生命三角”。物体越大,越坚固,它被挤压的余地就越小。而物体被挤压得越小,这个空间就越大,于是利用这个空间的人免于受伤的可能性就越大。 目前围绕着生命三角,国内外有着各种的设计,主要是以地震避难柜以及地震避难床的形式呈现。但在其安全性以及空间占用情况或实用性方面多有不同程度的矛盾。此类设计虽在未地震期间起到了一定的生活作用,但在真正的大地震中并不能起到保护人身安全的作用。我们的设计意在尽可能少的占用生活空间的情况下,在地震发生时,提供人们足够的安全保证。 地震避难柜: 不足之处:作为柜子,本身体积较大。若柜内装有较多物品,在地震时则无法提供足够大的避难空间;若柜内少放或不放物品,平时占用空间过大,不具有实用价值。 地震避难床: 该装置依托于床,本身强度不高,难以提供稳定安全的避难空间。 通过比较发现,其他避难装置将避难空间依托于现存家具,主要不足之处在于:平时占用空间大,打开时间较长,装置抗震强度不足。存在着“小震不必要,大震不可靠”的根本问题。而我们的装置将避难空间依托与房屋建筑已有的承重墙,很好地解决了这些问题:平时未展开时装置隐藏在承重墙内,占用空间极小,仅凸出墙体5-10公分;地震突发时,可以在1-2秒内迅速展开,形成稳定可靠的三角形避难空间;同时,我们装置与承重墙固接,这种设计可以避免所依托家具本身强度的问题和楼板塌陷问题,该装置可以保证2吨的楼板塌陷,仍有3.5以上的安全系数,有着非常高的抗震强度。
 综合对比以上类似装置,我们的作品优势明显:占用空间极小,展开非常迅速,承重较大,抗变形能力强,具有很大的可实施性。 目前在国内外还没有关于这种设计方法的研究文献报道,本设计可望提供一种新思路。
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