針對(duì)高層建筑火災(zāi)外部救援設(shè)備存在的作業(yè)高度不足、救援效率低的問題,對(duì)高層建筑火災(zāi)分布特點(diǎn)及救援難點(diǎn)進(jìn)行分析,提出了一種新型高層建筑火災(zāi)外部救援系統(tǒng)。利用TRIZ理論建立救援系統(tǒng),采用拋掛裝置的因果軸分析圖,確定了拋掛裝置中存在的不足之處;采用"矛盾解決原理"分析和解決了系統(tǒng)中涉及的技術(shù)矛盾,借助"物-場(chǎng)模型"對(duì)繩索收放器進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),提高了拋掛裝置的安全性;最后結(jié)合ANSYS/Workbench有限元分析軟件對(duì)拋掛裝置中掛鉤的應(yīng)力與變形進(jìn)行了分析驗(yàn)證,并提出了進(jìn)一步的優(yōu)化方案。研究結(jié)果表明:對(duì)拋掛裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)具有快速展開救援、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn),拋掛裝置的結(jié)構(gòu)剛度高、設(shè)計(jì)更加合理,可為救援系統(tǒng)后續(xù)相關(guān)研究提供參考依據(jù)。

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圖1高層建筑外部救援系統(tǒng)示意圖

高層建筑外部救援系統(tǒng)采用在高層建筑外部搭建臨時(shí)救援通道的方式進(jìn)行施救。救援系統(tǒng)示意圖如圖1所示。高層建筑外部救援系統(tǒng)具體救援方式如下:

圖2拋掛系統(tǒng)因果分析圖

拋掛裝置由掛鉤裝置和繩索收放器兩部分組成,其因果軸分析結(jié)果如圖2所示。由圖2可知,拋掛裝置主要存在的問題有:繩套數(shù)量不足、卷筒下落度過快、掛鉤裝置無法移動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)、掛鉤與繩套的連接剛度不足以及掛鉤受力方向不穩(wěn)定,等。

圖3拋掛裝置結(jié)構(gòu)圖

原始拋掛裝置結(jié)構(gòu)如圖3所示。在工作過程中,高層建筑外部救援系統(tǒng)掛鉤裝置需要承載逃生通道的重力以及被困人員逃生時(shí)產(chǎn)生的牽引力和摩擦力。圖3(a)中,坐標(biāo)指示的“外”為建筑物外側(cè),若無人機(jī)將繩套拋至掛鉤裝置外側(cè)的4、5、6掛鉤上,可在任一掛鉤與地面的專用救援車之間形成一條緩降救援通道....

圖4優(yōu)化后的掛鉤裝置結(jié)構(gòu)圖

改進(jìn)后的繩套裝置圖4所示。圖4優(yōu)化后的掛鉤裝置結(jié)構(gòu)圖

本文編號(hào)：3951547