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1、引言最近几年年，地震震频频发发生。地地震已成成为影响响人们正正常生活活的严重重的自然然灾害之之一。人人们几乎乎谈震色色变。然然而地震震预报是是世界公公认的科科学难题题，在国国内外都都处于探探索阶段段。实践表表明，目目前所观观测到的的各种可可能与地地震有关关的现象象，都呈呈现出极极大的不不确定性性；所做做出的预预报，特特别是短短临预报报，主要要是经验验性的。因此平时做好防震避难工作是十分重要的。针对“震震时是跑跑还是躲躲？”这个问问题，中中国地震震局给出出了回答答：震时时就近躲躲避，震震后迅速速撤离到到安全的的地方，是是应急避避震较好好的办法法。这是是因为，震震时预警警时间很很短，人人又往往往无
2、法自自主行动动，再加加之门窗窗变形等等，从室室内跑出出十分困困难；如如果是在在高楼里里，跑出出来更是是不太可可能的。所以当发发生地震震时，你你正处于于室内，就就应蹲下下，寻找找掩护，利用写字台、书桌或者其他坚固家具下的空间，或者身子紧贴内部承重墙作为掩护，然后双手抓牢固定物体。一般地震震发生后后，被埋埋压者首首先要进进行自救救，在寻找食食物和水水保持生生存条件件的同时时发出求求救信号号。所以我们们急需一一种东西西能够在在发生地震震的过程程中给与与我们保保护，并并在地震震发生后后，为被被埋压者者提供良良好的生生存条件件，并且且能让受受难者尽尽快能被搜救救到。但由于一一般的家家具抗震震能力有有限，
3、无无法为人人们提供供有效的的保护。而地震过后，被埋在东西下面的幸存者，又常常由于没有发出明显的求救信号而无法得到及时救援，因长时间缺水、缺食物或伤口得不到及时护理而生存机会渺茫。目前世界界上也有有设计了了具有一一定抗震震能力的的桌子。但但是这些些抗震桌桌结构比较较简单，功能单一一，只能能抵抗从从上而下下的冲击击。而在地地震发生生时，东东西倒塌塌并没有有什么规规律可循循，即使使人们躲躲在具有有防震能能力的桌桌子底下下，仍然然有可能能被四周周的东西西给割伤伤或砸伤伤。被埋压压后，仍仍然会出出现缺食食物、缺缺水的情情况，没没有任何何的求救救系统，生生存的几几率并没没有增加加多少。所所以急需需开发一一
4、种具有有抗震能能力、在在恶劣的的地震环环境中具具有保护护功能，同同时具有有求救系系统的写写字台、书桌。生命保障仓抗震安全桌的设计理念正源于此生命保障障仓抗震安安全桌的的设计1设计理理念与工工作原理理图11.1设设计理念念1.1.1建立立多道抗抗震防线线。一般建筑筑结构的的抗震能能力依赖赖于结构构各部分分的吸能能和耗能能作用，在抗震结构体系中，吸收和消耗地震输入能量的各个部分称为抗震防线。如果抗震结构体系中，部分结构出现破坏降低或丧失抗震能力，而其余部分结构（或部件）能继续抵抗地震作用，称之多道抗震防线。抗震安全桌的设计正是吸取了这种理念。1.1.2优化化空间避避免受伤伤。通过过结构的的优化，空
5、空间的变变化，让让桌腹拥有较较大的空空间，让让避难人人员进入入桌内可可以斜卧卧在桌内内，增大大生存空空间。1.1.3“仓”的理念念。通过过变形，让让抗震安安全桌变变为一个个相对密密封的生生命保障障仓，尽尽量把人人体与外外界的危危险环境境隔开。1.1.4帮助助脱险。设置声、光两种求救方式，能让受难者的尽快获救。1.1.5保证证生存条条件。桌桌内储存存有食物物、水、口口罩、急急救箱、密密封袋等等生存必必需品，延长受难者的生存时间。1.2工工作原理理抗震安全全桌是一一种新型型的拥有有抗震避避难功能能的桌子子，可用用做书桌桌、办公公桌和写写字台，广广泛运用用于宿舍舍、办公公室、家家庭。外外观造型型和基
6、本本功能与与普通的的书桌和和办公桌桌相同，当当地震发发生时人人可迅速速躲入桌桌腹中，通通过一个个“关门”动作实实现整个个桌子的的封闭，同同时启动动生命保保障系统统，形成成一个“生命保保障仓”，保护护人体不不受外界界伤害。生命保障障系统由由封闭抗抗震系统统、生存存呼救系系统组成成。当地地震发生生时，人人躲入桌桌腹中后后，整个个桌子可可以迅速速地封闭闭成密闭闭的空间间，从而而不仅增增强了桌桌体的承承重力，又又能有效效隔绝粉粉尘以免免避险人人员窒息息,还能能阻挡砖砖头、钢钢筋及其其它硬物物对人体体的伤害害。整个个桌子多多处利用用三角钢钢架结构构和缓冲冲结构为为抗震桌桌提供了了良好的的抗震能力力；内衬
7、衬海绵，能能减轻碰碰撞中人人体受到到的冲击击。桌内内的应急急灯可在在桌子闭闭合后自自动亮起起，位置置合理的的安全抽抽屉中常常备有水水、干粮粮、急救救箱、收收音机、口口罩、密密封袋、高频哨子子，可延延长避险险人员的的生存时时间。尤尤为重要要的是声声光呼救救器的设设置，可可以让避避难者获获救的几几率大大大增加。2 主要要结构尺尺寸国家标准准GB110000088中中国成人人人体尺尺寸按按照人机机工程学学的要求求提供了了我国成成人人体体尺寸的的基本数数据。995%的的男性坐坐高9958mmm，坐坐姿眼高高8447mmm，955%的女女性坐高高9001mmm，坐姿姿眼高7833mm。桌面长度度1360
8、mm，桌桌面宽度度70mmm，桌面面离地高高度800mm。拉板离地高度70mm。3 封闭闭抗震系系统的设设计3.1联联动封闭闭设计3.1.1拉板板（键盘盘抽屉）下下面有突突起物可可以挡住住左侧板板而不让让左侧板板落下。抽屉拉拉到作为为键盘抽抽屉的长长度（221cmm）侧板不不会落下，继继续拉出出抽屉拉拉时需较大大的力，来来克服这这一位置置滑槽的的摩擦阻力力。之后后，抽屉屉不再挡挡住侧板板，侧板板受弹簧簧的弹力力作用而而打下封封住桌子子底面，并并被锁住住，不能能反向翻翻起。同同时键盘盘抽屉板板封住桌桌子前侧侧（增强强了桌子子抵抗左左右挤压压和前后后挤压的的能力），并被锁锁住。这这一设计计避免避避
9、难人员员受到从从桌子底底面与正正面而来来的伤害害。图23.1.2 在拉键盘盘抽屉的的同时带带动连杆杆滑块机机构使两两片由铰铰链链接接的桌面面向中凸凸起在形成三三角结构构。这是是多道抗抗震防线线中的第第一道。图33.1.3 左侧板板落下的的同时，左边柜柜子的中中间隔板板也可以以落下成成为斜面面，在增大桌桌内空间间的同时时，也能能让避难难者可以以舒适地地斜靠在在斜板上上。图443.2抗抗震结构构设计3.2.1桌腿腿的套筒筒设计可可以吸收收重物冲冲击桌子子的能量量。当桌桌子受到到从上落落下的重重物冲击击时，套套筒结构构会首先先被破坏坏，吸收收一部分分能量，从从而保证证桌子其其余结构构能继续续抵抗地地
10、震作用用。这是是多道抗抗震防线线中的第第二道。图5现有国家家标准中中，居室室净高不不应低于于2.55m。桌子受到到从上到到下的重重物冲击击时，所所受的载载荷为动动载荷。设设居室的的屋顶居居桌子的的距离为为h,重重物从上上到下的的下落过过程可以以看成自自由下落落，于是是冲击的的动荷因因数为。其中F=73550N，ll=0.75,E = 2110 GGPa,d=336,h=2.55-0.8=11.7mm代入数据据求得，代入数据据，求得得3.2.2桌面面受从上上落下的的重物冲冲击的分分析 图6 图77这种设计计主要应应对的是是桌子受受到从上上而下的的重物的的冲击的的情况。如如图（33）中所所示，冲冲
11、击载荷荷作用于于斜面，被被分解为为垂直于于斜面的的力和沿沿斜面的的力。弹弹簧也起起到的缓缓冲作用用，吸收收一部分分能量。最最后的力力主要作作用于三三角形的的底边上上，即作作用于抗抗拉杆上上。这使使得桌面面能够承承受更大大的冲击击。3.2.3当完完成整个个桌子的的封闭后后，两侧侧与后面面的米字字型形结构（如如图7）可以加加强桌子子的多面面抗震能能力。拉拉板盖住住桌子前前面后也也起到加加固桌子的的作用，增增强桌子子的抗压压能力。 图83.2.4承重重桌腿内内移。靠靠内的四四条承重重桌腿为为高强度度的圆管管钢件，使载荷荷分布更更加合理理。桌面可以以简化为为图9所示均均布载荷荷作用下下的简支支梁， 图
12、99若将两端端支座各各向里移移动0.2l，则则最大弯弯矩减小小为只及前者者的。也也就是说说按图55布置支支座，载载荷即可可提高44倍。3.2.5 前后增加加了四条条斜支撑撑杆使桌桌子的中中间能够够承受更更大的从从上方而而来的压压力。如图8图104设计计计算4.1桌桌子底部部受力分分析由于底板板主要作作用是用用于封住住而避免免人体受受到锐物物、破碎碎混凝土土突起的的伤害，所所以选用用高强度度、高韧韧性的尼尼龙板。4.2桌桌子受上上下压力力分析建筑结构构何在规规范GBB 5000099-20001中中第522规定钢钢筋混凝凝土自重重2425KKN/MM3，约约25551Kgg/m33. 我我们假设
13、设桌子在在地震总总需承重重30000kgg。为了保证证桌子的的安全，留留出一定定的承重重余力，我我们计算算由四条条承重腿腿承重330000kg。45钢，s = 350MPa，p = 280MPa, E = 210 GPa ,L=775mm,求截面压杆稳定定校核钢的稳定定安全系系数，在上式的的稳定条条件中取取等号，则则桌子腿腿的临界界压力是是 （a）把桌腿看看成一端端固定，另另一端自自由的约约束模型型由欧拉公公式求得得临界压压力为 (b)由（a）和和(b)两式解解出d=366用确定的的d计算算桌腿的的柔度一般的钢钢由于，所所以前面面用欧拉拉公式进进行的计计算是正正确的。代入数据据，求得得 （这里
14、里的应力力都是在在静载荷荷的情况况下求出出来的，动动应力等等于静应应力乘以以动荷因因数，因因为它们们的动荷荷因数一一样，所所以只需需比较它它们的静静应力就就可以了了）所以破坏坏时，是是剪切力力先引起起破坏。5生存呼呼救系统统的设计计5.1作作用原理理在桌子的的四面装装有信号号灯（红红色LEED灯），在关闭闭仓门的的同时，能自动亮起，不断地闪烁，从而增加受难人员在夜间的获救几率。桌内的四角也装有照明灯，在人员拉动拉板后可自动亮起，方便人在保障仓内找到所需物品（图）。电源为锂电池。桌子两侧装有声音呼救器可以不间断发出求救声音。左底层抽屉内常备有易于保存的压缩干粮、水、口罩、密封袋、药品和收音机，高
15、频哨子。桌面底下，四面的侧板内侧都垫有海绵，以减轻撞击中对人体的伤害。5.2声声音呼救救器与灯灯光呼救救器的选选用只需将本本闪光器器，串联联在供电电电源的的回路中中，其闪闪烁频率率约每分分钟800-1220次。并并带有小小型压敏敏讯响器器，可发发出蜂鸣鸣声响声声。价格：33元电压：112v5.3 可充电电锂电池池的选用用所选用的的锂电池池具有内内阻小,容量大大,循环环次数多多,无记记忆效应应等优点点;内部部电路为为多重保保护设计计,能防防止过充充,过放放,过流流。价 格格：655元输入电压压：122.6VVDC输输出电压压：122.6-10.8VDDC电池池容量：18000 mmAh尺 寸：98mmm xx 600mm x 223mmm5.4桌桌内照明明灯的选用用草帽头LLED发发光二极极管价格：11元
