Master Ding Jiemin: Vývoj a uplatňovanie seizmických izolácií a technológie rozptylu energie

Čína má širokú distribúciu seizmických oblastí a vážnych katastrof zemetrasenia. V prípade stavebných štruktúr zahŕňajú hlavne seizmické štruktúry tradičné tuhé štruktúry, ťažné štruktúry a seizmické izolácie a štruktúry rozptylu energie. Tradičná rigidná štruktúra prijíma prístup „tvrdý odpor“, ktorý vyžaduje veľké množstvo stavebných materiálov. Aj keď ťažná štruktúra môže dosiahnuť cieľ konštrukcie štrukturálnej bezpečnosti pri veľkých zemetraseniach, stále existujú problémy, ako je vážne poškodenie po zemetrasení a ťažkosti s opravou. Štruktúry seizmickej izolácie a rozptylu energie vydržali test hlavných zemetrasení a preukázali dobrý seizmický výkon. V súčasnosti sa technológie seizmickej izolácie a rozptylu energie v Číne uplatňujú hlavne individuálne a v formulároch aplikácií chýba inovácia. Japonsko začalo prijímať kombinovanú seizmickú izoláciu a technológie rozptylu energie a dosiahlo dobré seizmické výsledky. Kombinovaná seizmická izolácia a technológie rozptyľovania energie zahŕňajú technológiu kombinácie rozptylu energie a kombináciu rozptylu energie a technológiu seizmickej izolácie. Tento článok najskôr zavádza klasifikáciu, vývoj a inžinierstvo technológií seizmických izolácií a rozptylu energie. Potom, v kombinácii s charakteristikami štyroch typických príkladov inžinierstva navrhnutých autorom, hlboko zavádza návrhy nápadov, metódy aplikačného použitia a účinky rozptyľovania energie kombinovaných seizmických izolácií a technológií rozptyľovania energie. Je zrejmé, že racionálna kombinácia rozptyľovania energie a seizmických izolačných technológií môže poskytnúť plnú hru na kapacitu rozptyľovania energie seizmických izolácií a rozptyľovania energie a ďalej zlepšiť seizmický výkon stavebných štruktúr.

Čína sa nachádza medzi okolitými a tichomorskými sopečnými seizmickými pásmi a euroázijským seizmickým pásom a je jednou z krajín s najzávažnejšími katastrofami zemetrasenia na svete. Seizmické činnosti v Číne sú distribuované hlavne v 23 seizmických zónach v piatich regiónoch. Medzi nimi sa oblasti s intenzitou 7 stupňov (0,15 g) a vyššie sa nazývajú seizmické zóny s vysokou intenzitou. Podiel distribúcie veľkých miest v Číne v seizmických zónach s vysokou intenzitou je asi 31% (obrázok 1). Je zrejmé, že rozvoj urbanizácie v Číne čelí závažným seizmickým opevnením.

[Obrázok 1 Podiel veľkých miest v Číne v rôznych zónach intenzity]

Reprezentatívne mestá rôznych seizmických intenzity opevnenia sú uvedené v tabuľke 1. Z tabuľky 1 je zrejmé, že seizmické zóny s vysokou intenzitou v Číne sa nachádzajú hlavne na juhozápadnom, severozápadnom a ústrednom regiónoch. Projekty umiestnené v oblastiach stupňov 1 - 3 a v 7 - zónach s zlými podmienkami lokality (napríklad Shanghai, kde charakteristické obdobie lokality tg {{}} s) majú vysoké štandardné požiadavky na seizmické technológie.

Tabuľka 1 Klasifikácia úrovní seizmického odporu v Číne

Seizmické štruktúry v Číne zahŕňajú hlavne štyri štrukturálne formy: tuhé seizmické štruktúry, morské seizmické štruktúry, energia - rozptyľovanie a seizmické štruktúry redukujúceho a seizmické izolačné štruktúry, ako je znázornené na obrázku 2.

[Obrázok 2 hlavné systémy seizmických štruktúr v Číne]

Rigidná seizmická štruktúra prijíma prístup „tvrdej rezistencie“ a zlepšuje seizmický výkon posilnením štrukturálnej pevnosti a tuhosti, takže vyžaduje veľké množstvo stavebných materiálov. Ductilná seizmická štruktúra prijíma koncepciu návrhu „silných stĺpcov, slabých lúčov, silného šmyku, slabých ohýbania a silných kĺbov, slabých komponentov“, aby sa štruktúra mohla udržať určitú ťažnosť pri pôsobení zemetrasenia a dosiahnuť konštrukčné ciele „troch úrovní a dvoch štádií“. Energia - rozptyľovanie a seizmické - redukčné štruktúry a seizmické izolačné štruktúry zlepšujú seizmický výkon štruktúry nastavením energie - rozptyľovaním zariadení alebo seizmických izolačných zariadení v hlavnej štruktúre, aby sa rozptýlili alebo izolovali vstup seizmickej energie do štruktúry.

Bežne používaná energia - rozptyľujúce zariadenia zahŕňajú kovové tlmiče a viskózne tlmiče, ako je znázornené na obrázku 3. Medzi nimi kovové tlmiče patria k tlmenom súvisiacim s posunom. Pri opakovanom pôsobení zemetrasenia rozptyľujú seizmickú energiu prostredníctvom elastickej - plastovej hysteretickej deformácie generovanej, keď kovový materiál poskytne, ako sú mierne a oceľové tlmiče a vzpery. Viskózne tlmiče patria do tlmičov súvisiacich s rýchlosťou. Pri opakovanom pôsobení zemetrasenia používajú tlmené charakteristiky svojich viskóznych materiálov na rozptýlenie seizmickej energie, ako sú viskózne tlmiče typu tyč a viskózne steny tlmiča.

[Obrázok 3Energia - rozptyľujúce zariadenia]

Bežne používané seizmické izolačné zariadenia zahŕňajú laminované gumové ložiská (obrázok 4 (a), (b)) a posuvné ložiská (obrázok 4 (c), (d)). Obidve majú veľkú vertikálnu tuhosť, ktorá znáša obrovskú hmotnosť hornej štruktúry, a relatívne malá horizontálna tuhosť na izoláciu vstupu seizmickej energie do štruktúry.

[Obrázok 4Seizmické - izolačné zariadenia]

Kombinovaná seizmická izolácia a technológia rozptylu energie je inovatívnou formou aplikácií seizmických izolácií a technológií rozptyľovania energie, najmä vrátane dvoch typov: technológia kombinácie rozptyľovania energie a kombinácia technológie rozptylu energie a seizmickej izolačnej technológie.

Technológiou kombinovanej technológie rozptyľovania energie je racionálne kombinovať a aplikovať viacnásobné zariadenia na rozptyľovanie energie podľa deformačných charakteristík štruktúry a požiadaviek na dizajn štruktúry založeného na seizmickom výkone, poskytujú plnú hru na účinky energie - rozptyl rôznych energetických zariadení, znižujú seizmické pôsobenie a zlepšujú seizmický výkon štruktúry. Jeho klasifikácia je znázornená na obrázku 5.

[Obrázok 5 Schematický diagram klasifikácie bežne používaných kombinovanýchEnergia - technológie rozptylu] 

TenTechnológia kombinovanej kombinácie energiesa široko uplatňoval v mnohých významných projektoch a dosiahol dobré seizmické výsledky. Napríklad Kongresové a výstavné centrum jazera Yunnan Dianchi, projekt posilnenia a renovácie v Tibete, hlavnej budove Nikken Sekkei Tokyo a veže Sen v Sendai v Japonsku. Sídlo ústredia Nikken Sekkei Tokyo sa nachádza v Sakurada - Bashi, Chiyoda - Ku, Tokio, Japonsko (obrázok 6). Je to budova rámu - stavba s výškou 60 m, 1 suterénny podlahový podlah, 14 nad - podlahami a celkovou stavebnou plochou 20 581 m². Budova prijíma kombinovanú technológiu energie - rozptyl viskóznych stoniek tlmiča + vzpery - obmedzené traky. Zariadenia na rozptyľovanie energie a ich rozloženia sú znázornené na obrázkoch 7 - 9. Viskózne steny tlmiča fungujú pod menšími a miernymi zemetraseniami a zaťažením vetra, zatiaľ čo vzperné traky fungujú pri miernych a hlavných zemetraseniach. Miešaním dvoch typov zariadení - rozptyľovacích zariadení energie sa pomer štrukturálneho tlmenia pri miernych zemetraseniach môže dosiahnuť dvakrát pri drobných zemetraseniach. Keď budova zažila zemetrasenie Veľkého východného Japonska 11. marca 2011, viskózne steny tlmiča a vzpery - zdržanlivé rovnátka účinne hrali svoju energiu - rozptyl a seizmické zníženie úloh a hlavná štruktúra budovy zostala nedotknutá. Veža Sen v Sendai v Japonsku má celkovú výšku budov 206,69 m a prijíma kombinovanú technológiu rozptylu energie - rozptyl viskóznych stoniek tlmiča + tlmiče trenia. Viskózne steny tlmiča fungujú pri menších a hlavných zemetraseniach, zatiaľ čo tlmiče trenia fungujú iba pri veľkých zemetraseniach.

[Obrázok 6 Budova ústredia Nikken Sekkei Tokyo]

[Obrázok 7 Viskózna tekutina

[Obrázok 8 vzpery - obmedzená ortéza]

[Obrázok 9 Usporiadanie energie - rozptyľujúce zariadenia v hlavnej kancelárii Nikken Sekkei Tokyo]

Kombinácia rozptylu energie a technológie seizmickej izolácie znamená, že na základe prijatia technológie seizmickej izolácie pre štruktúru sú zariadenia na rozptýlenie energie usporiadané do alebo mimo seizmickej izolačnej vrstvy, aby sa ďalej znížilo seizmické pôsobenie a zlepšili seizmický výkon štruktúry. Jeho klasifikácia je znázornená na obrázku 10.

[Obrázok 10 Schematický diagram klasifikácie bežne používaných kombinovaných technológií seizmickej izolácie a rozptylu energie]

Kombinácia rozptylu energie a technológie seizmickej izolácie sa uplatňuje viac. Suhao Ginza v Suqian, Jiangsu je rámec - šmyková stavba steny s výškou 80 m, 2 suterénnymi podlahami, 20 nad - pozemnými podlahami a celkovou stavebnou plochou 67 000 m². Jeho architektonické vykreslenie sú znázornené na obrázku 11. Budova prijíma kombinovanú seizmickú izoláciu a rozptyl energie medzipriestorovej seizmickej izolácie + rozptyľovania energie v príbehu (viskózne tlmiče). V seizmickej izolačnej vrstve sú inštalované prírodné gumové ložiská, olovo - gumové ložiská jadra a viskózne tlmiče. Poloha seizmickej izolačnej vrstvy je znázornená na obrázku 12. Po zmiešaní aplikácie energie - rozptyľovania a seizmických izolačných zariadení, štrukturálne prírodné vibračné obdobie sa predĺži z 1,64 s do 3,74 s, seizmický koeficient redukcie redukcie seizmickej redukcie, ktorý dosiahne 0. - zníženie účinku.

[Obrázok 11 Architektonické vykreslenie Suhao Ginza v Suqian, Jiangsu]

[Obrázok 12 Schematický diagram umiestnenia seizmickej izolačnej vrstvy v Suhao Ginza v Suqian, Jiangsu]

Budova ústredia Kiyomizu v Tokiu v Japonsku okrem toho prijíma schému dizajnu základnej izolácie + v rozptýlení energie v príbehu (viskózne tlmiče); Budova Nihonbashi v Tokiu prijíma schému dizajnu medzipriestorovej seizmickej izolácie + rozptylu energie v dolnej štruktúre (viskózne steny tlmiča); A koncertná sála Osaka Nakanoshima v Japonsku prijíma schému dizajnu inter - príbehu seizmickú izoláciu + rozptyl energie v hornej štruktúre (viskózne tlmiče), z ktorých všetky dosiahli dobré účinky na rozptyl energie.

Táto časť vyberie dva prípady kombinácie energie - rozptyl navrhnuté autorom. V kombinácii s charakteristikami projektu stručne zavádza návrhy a metódy kombinovaných štruktúr rozptylu energie a vytvára porovnávaciu analýzu energie - rozptyľovacej kapacity a seizmických - redukčných účinkov štruktúr s energiou a bez energie - rozptyľujúce zariadenia, pre odkaz inžinierskych dizajnérov.

2.1.1 Prehľad projektu
Kongresové a výstavné centrum S2 z Yunnan Dianchi Lake Convention a výška budovy má výšku 250 metrov a celkovú stavebnú plochu 130 000 m². Jeho architektonický vzhľad je znázornený na obrázku 13.

[Obrázok 13 Architektonické vizualizácie S2 z konvencie a výstavného centra jazera Yunnan Dianchi]
S2 z konvencie a výstavného centra S2 Yunnan Dianchi Lake prijíma štrukturálny systém ocele - vystužené betónové rámy + betónové jadrové steny + krovy pásov. Trusy pásov sú usporiadané na 22., 33. a 42. poschodí, ako je znázornené na obrázku 14.

[Obrázok 14 Schematický diagram štrukturálneho systému S2 konvencie a výstavného centra jazera Yunnan Dianchi]

2.1.2Energia - rozptyľovanie a seizmická - schéma redukcie
„Nariadenia o propagácii provinčnej ľudovej vlády Yunnanu) vyžadujú, aby„ provinčná ľudová vláda Yunnanu v provincii Yunnan v provinčných obyvateľoch Yunnanu vyžaduje, aby „obohatená a špecificky - obohatená budova s ​​jednotlivými bodmi, ktorá sa zaoberala, alebo nad 1 000 m², v oblastiach s jednou budovou s jednou budovou, ktorá je obohatená a viac obohatená, v oblastiach, ktorá je obohatená a viac obohatená, obohatená a špecifická budova, ktorá sa koná s jednou budovou s jednou budov Technológie “a„ Ak sa prijme návrh energie - rozptyl, seizmický výkon budovy by sa mal výrazne zlepšiť a pomer horizontálneho vytesnenia štruktúry energie - rozptyľujúceho štruktúry k štruktúre, ktorá nie je energia - rozptyľujúca štruktúra pri zriedkavom zemetrasení, by mala byť menší ako 0,75 “.
S2 konvencie a výstavného centra S2 Yunnan Dianchi Lake sa nachádza v seizmickej zóne s vysokou intenzitou 8 stupňov (0,2 g) a malo by prijať energiu - rozptyľovanie a seizmické technológie znižovania seizmického výkonu štruktúry. Aby sa dosiahol 25% seizmický - redukčný účinok pri veľkých zemetraseniach, štyri typy energie - rozptyľujúce a seizmické - redukčné zariadenia sa prijímajú inovatívne: viskózne - viskózne tlmivá, ako je znázornené na obrázku 15. 33. poschodia; Viskózne steny tlmiča sú usporiadané na 26. - 40 th poschodiach; Kovové energie - rozptyľujúce spojovacie lúče sú usporiadané v smere x - 26. - 40 TH a v smere y - 6. - 19 th poschodí a 31. - 40 th podlahy; Vzperky - obmedzené rovnátka sú usporiadané na 22., 33. a 42. poschodí.

[Obrázok 15 Schematický diagram štruktúry energie - rozptyľujúce zariadenia v S2 z konvencie a výstavného centra jazera Yunnan Dianchi]

2.1.3 Seizmický - redukčný účinok
Počet zariadení na rozptyľovanie energie v projekte a ich podmienky rozptylu energie sú uvedené v tabuľke 2. Medzi nimi sú viskózne - tlmivé tlmiče a viskózne steny tlmiča rozptyľujú energiu pod menším, miernym a hlavným zemetrasením; Kovová energia - rozptyľujúca spojovacie lúče a vzpery - obmedzené rovnátka poskytujú iba tuhosť pri drobných zemetraseniach a vstupujú do fázy výnosu a energie - rozptyľujúce sa pri miernych a veľkých zemetraseniach, čím sa zabezpečuje seizmický výkon štruktúry pod miernym a veľkým zemetrasením. Keď sa seizmická intenzita zvyšuje, oceľové spojovacie lúče a vzpery, obmedzené rovnátka, sa postupne zúčastňujú na rozptyle energie (obrázok 16) a zvyšuje sa dodatočný pomer tlmenia štruktúry, čím sa účinne zaisťuje seizmický výkon štruktúry.

Tabuľka 2Energia - Podmienky rozptylu energie - rozptyľujúce zariadenia

[Obrázok 16 Energia - Podmienky rozptylu S2 konvencie jazera Yunnan Dianchi a výstavné centrum v rôznych podmienkach zemetrasenia]

2.2.1 Prehľad projektu
Východný pavilón múzea Šanghajov má výšku budovy 45 m, 2 suterénne podlahy, 6 nad - mleté ​​podlahy a celkovú stavebnú plochu 104 000 m². Veľkosť roviny je 105 m × 182 m. Jeho architektonický vzhľad je znázornený na obrázku 17.

[Obrázok 17 Architektonické vizualizácie východného pavilónu Šanghajského múzea]
Na základe charakteristík budovy múzea v predbežnej scéne sa navrhol tuhý konštrukčný systém „oceľových betónových stĺpcov + oceľové lúče + oceľové rovnátka“ na splnenie flexibilného architektonického usporiadania. Typické usporiadanie štrukturálnej roviny je znázornené na obrázku 18.

[Obrázok 18 Typické usporiadanie štrukturálnej roviny v systéme tuhej štruktúry]

2.2.2 Energia - rozptyľovanie a seizmické - schéma redukcie

Projekt má nasledujúce vlastnosti:

1) Východný pavilón Šanghajského múzea je extra - veľké múzeum s dizajnérskou životnosťou 100 rokov a seizmická akcia musí byť zosilnená 1.3 - 1.4 Times;

2) Kultúrne relikvie zozbierané v múzeu sú vzácne a mali by sa prijať účinné opatrenia na ochranu zbierok pred poškodením počas zemetrasenia;

3) Múzeum má bohatý vnútorný priestor, s mnohými stĺpcami - voľnými veľkými priestormi v štruktúre, málo vertikálne - prenikajúcich stĺpcov a veľkých priestorov rozpätia a veľkých konzolových krov v rohoch.
Aby sa zabezpečilo, že štruktúra má dobrý seizmický výkon pri pôsobení zemetrasenia, považuje sa technológia energie - rozptyl, ktorá sa považuje za zavedenú, aby vytvorila kombinovanú energiu - rozptyľujúca štrukturálny systém „oceľových betónových stĺpcov + oceľové lúče + viskózne steny tlmiča + vzkriesené zálohy“. Viskózne steny tlmiča rozptyľujú energiu pod menším, miernym a hlavným zemetraseniam, rozptyľujú seizmickú energiu a znižujú seizmické pôsobenie na hlavnú štruktúru; Vzperky - obmedzené rovnátka poskytujú stuhnutosť pri menších a miernych zemetraseniach, ktoré spĺňajú požiadavky na bočnú stuhnutosť štruktúry a výťažok, aby rozptýlili energiu pri veľkých zemetraseniach. Vďaka kombinovanému použitiu viskóznych stoniek a vzperných rovníc má štruktúra dostatočnú celkovú stuhnutosť a dobrý mechanizmus rozptylu energie. Typické usporiadanie štrukturálnej roviny systému energie - rozptyľujúce a seizmické redukčné schémy je znázornené na obrázku 19.

[Obrázok 19 Typické usporiadanie štrukturálnej rovinyEnergia - rozptyľovanie a seizmické - schéma redukcie]
Na základe tuhého štrukturálneho systému je schéma rozptyľovania energie a seizmická - redukcia nahradená laterálnymi - odolnými oceľovými rovnátkami s vzperou - obmedzenými rovinkami a v kombinácii s dizajnom architektonických funkcií pridáva viskózne steny tlmiča vo vhodných polohách.

2.2.3 Seizmický - redukčný účinok
Tabuľka 3 ukazuje výsledky porovnávacej analýzy seizmickej štruktúry a energie - rozptyľujúce a seizmické zníženie štruktúry. V porovnaní so seizmickým konštrukčným systémom „Steel - vystužené betónové stĺpy + oceľové lúče

(1) základná šmyková sila
Po inštalácii viskóznych tlmených stien a vzpery s obmedzenými rovinkami sa základná šmyková sila zníži približne o 20%.
(2) Periodný a tlmiaci pomer
Obdobie schémy rozptylu energie a seizmickej redukcie sa do istej miery zvyšuje v porovnaní s obdobím tuhej schémy. Medzitým sa pomer tlmenia štruktúry pri častých zemetraseniach zvyšuje zo 4% na 6,3%.
(3) rozptyl štrukturálnej energie
Významne sa výrazne zvýšila kapacita rozptylu energie v oblasti rozptylu energie a schéma seizmického redukcie. Okrem toho rozptyľovanie energie seizmických zariadení na redukciu predstavuje približne polovicu pri hlavných zemetraseniach, čo môže účinne znížiť poškodenie štrukturálnych komponentov. Obrázok 20 zobrazuje rozptyl štrukturálnej energie pri menších, stredných a hlavných zemetraseniach.

△ Obrázok 20 rozptyl energie východného pavilónu Šanghajského múzea za rôznych seizmických podmienok

Vybrali sa dva prípady kombinácie rozptylu energie a seizmickej izolácie navrhnutej autorom. V kombinácii s charakteristikami projektu sú stručne zavedené konštrukčné myšlienky kombinovanej seizmickej izolácie a rozptyľovania energie a periódy prírodných vibrácií, účinnosť seizmického redukcie a analyzujú sa kapacity rozptyľovania energie s inžinierskymi návrhármi a bez bez neho.

3.1.1 Prehľad projektu
Prvá fáza budovy komerčnej banky Kashgar Rural Commercial Bank má výšku budovy 86 m, 1 suterén, 19 nad - pozemné podlahy a celková výstavba 35 000 m². Pódium a hlavná veža sú oddelené kĺbom. Jeho architektonický vzhľad je znázornený na obrázku 21. Hlavná veža projektu prijíma štrukturálny systém v betónovej rúrke, ako je znázornené na obrázku 22.

[Obrázok 21 Architektonické vykreslenie budovy Kashgar Rural Commercial Bank Building]

[Obrázok 22 Konštrukčný systém budovy komerčnej banky Kashgar Commercial Bank]

3.1.2 Schéma kombinácieRozptyl energie a seizmická izolácia
Konštrukčné konštrukčné prvky budovy komerčnej banky Kashgar Commercial Bank sú nasledujúce: 1) Plánovaná stavebná oblasť projektu má seizmickú intenzitu opevnenia 8 stupňov (0,3 g), ktorá patrí do seizmickej zóny s vysokou intenzitou s vysokými požiadavkami na štrukturálny seizmický výkon; 2) Budovacia fasáda je potrebné, aby bola čo najpriehľadnejšia a nie je možné nastaviť periférne šmykové steny.
Preto sa uvažuje o technológii seizmickej izolácie a viskózne tlmiče sú inštalované v seizmickej izolačnej vrstve, aby sa znížilo seizmické pôsobenie na hornú štruktúru, zabezpečilo, že horná štruktúra má dobrý seizmický výkon a dosiahne cieľový cieľ zníženia seizmickej intenzity hornej štruktúry v určitom stupni.
Seizmická izolačná vrstva sa nachádza pod doskou podlahy v suteréne a nad hornou doskou nadácie. Celkom 34 seizmických izolačných ložísk (23 olovených gumových ložísk (LRB) a 11 prírodných gumových ložísk (LNR)) a 16 viskóznych tlmičov (VFD) sú usporiadané do seizmickej izolačnej vrstvy. Rozloženie je znázornené na obrázkoch 23 a 24.

[Obrázok 23 Rozloženie plánuSeizmické izolačné ložiská]

[Obrázok 24 3 D schematický diagramSeizmická izolačná vrstva]

3.1.3 Účinky kombinácie rozptylu energie a seizmickej izolácie
(1) Obdobie
Porovnanie štrukturálnych období s seizmickými izolačnými zariadeniami a bez nich je uvedené v tabuľke 4. Schéma seizmickej izolácie rozširuje štrukturálne obdobie asi 2,5 -krát nastavením seizmickej izolačnej vrstvy, čím účinne znižuje seizmické pôsobenie.

Tabuľka 4 Porovnanie štrukturálnych období s seizmickými izolačnými zariadeniami a bez nej
(2) koeficient seizmického redukcie
Po výpočte je maximálny koeficient redukcie seizmického redukcie príbehu šmykovej sily pri zemetrasení opevnenia 0,34 a maximálny koeficient redukcie seizmického redukcie momentu príbehu je 0,35. Obidve sú menšie ako 0,38 (so setom tlmičov) uvedené v „kóde pre seizmický dizajn budov“ (GB 50011 - 2010) (vydanie 2016) [15] (skrátene označovaný ako seizmický dizajnový kód). Podľa kódexu seizmického dizajnu sa dizajn môže vykonať so znížením intenzity seizmickej intenzity.
(3) rozptyl štrukturálnej energie
Rozptyľovanie energie každej časti seizmickej izolačnej vrstvy pri zriedkavom zemetrasení je uvedené na obrázku 25. Výsledky analýzy energetickej doby - história pri zriedkavom zemetrasení ukazujú, že rozptyl energie seizmického izolačného ložísk predstavuje 63%, čo predstavuje rozptyl tlmiča energie, a to pre 42%, energetická rozptyľovacia štruktúra, nadmerne obmedzená na štruktúru, nadmerne obmedzená energia. zníženie vstupu seizmickej energie do hornej štruktúry.

[Obrázok 25Rozptyl energiepod vzácnym zemetrasením]

3.2.1 Prehľad projektu
Medzinárodné kongresové centrum Xi'an Silk Road má výšku budovy 60 metrov, 2 suterénne podlahy, 3 nad - mleté ​​podlahy a celkovú stavebnú plochu 207 000 m². Jeho architektonický vzhľad je znázornený na obrázku 26.

[Obrázok 26 Architektonické vizualizácie medzinárodného kongresového centra Xi'an Silk Road]
Horná štruktúra veže prijíma konštrukčný systém s obrovským oceľovým rámom. Obrovské stĺpce sa skladajú z 20 zvislých podporných valcov a obrie lúče sa skladajú zo 4 m - vysokej oceľovej priehradovej podlahy a 4,5 m - vysokej oceľovej strešnej dosky, ako je znázornené na obrázkoch 27 a 28.

[Obrázok 27 Celková štrukturálna časť]

[Obrázok 28 Vertikálne dopravné valce (20)]

3.2.2 KombinovanéSeizmická izoláciaSchéma
Konštrukčné konštrukčné prvky Medzinárodného kongresového centra Xi'an Silk Road sú nasledujúce: 1) Projekt sa nachádza v seizmickej zóne s vysokou intenzitou 8 stupňov (0,2 g), s vysokými požiadavkami na štrukturálnu seizmickú výkonnosť; 2) Štruktúra prijíma obrovský oceľový štrukturálny systém a budova má veľa veľkých rozpätí a veľkých konzolových priestorov. Na zabezpečenie seizmického výkonu obrovského rámca sú potrebné účinné opatrenia; 3) Konštrukcia má veľké rozpätie a ťažké podlahové zaťaženie. Gravitačné zaťaženie má veľký vplyv na veľkosť komponentu. Zároveň má celková štruktúra veľmi malú výšku - k - šírke (0,32), čo vedie k relatívne veľkej horizontálnej tuhosti hornej štruktúry.
Na základe vyššie uvedených charakteristík projektu sa prijíma seizmická izolačná schéma v hornej časti stĺpcov na prvej suteréne. Seizmická izolačná vrstva využíva kombináciu prírodných gumových ložísk + olovo - ložiská jadra + posuvné ložiská + viskózne tlmiče, dosiahnutie cieľa navrhovania zníženia seizmickej intenzity hornej štruktúry o jeden stupeň a výrazne zníženie seizmického pôsobenia na obrovskom rámci.
V seizmickej izolačnej vrstve je usporiadaných celkom 74 gumových ložísk (LRB), 96 prírodných gumových ložísk (LNR), 356 elastických kĺzavých ložiskov (ESB/SB) a 32 viskóznych tlmičov tekutín (VFD). Špecifické usporiadanie je znázornené na obrázku 29.

[Obrázok 29 Rozloženie plánuSeizmické izolačné ložiská]

3.2.3 Účinky kombinovanej seizmickej izolácie
(1) Obdobie
Porovnanie štrukturálnych období s seizmickými izolačnými zariadeniami a bez nej je uvedené v tabuľke 5. Obdobie štruktúry seizmickej izolácie sa predĺži o {{}} krát v porovnaní s ne -seizmickou izolačnou štruktúrou, ktorá je prospešná pre štruktúru, ktorá sa držia od charakteristického obdobia lokality a znižuje seizmické akcie.

Tabuľka 5 Porovnanie štrukturálnych období s seizmickými izolačnými zariadeniami a bez nej
(2) koeficient seizmického redukcie
Po výpočte je maximálny koeficient redukcie seizmického redukcie príbehu šmykovej sily pri zemetrasení opevnenia 0,35 a maximálny koeficient redukcie seizmického redukcie momentu príbehu je 0,35. Obidve sú menšie ako 0,38 (s tlmičmi set) špecifikovanými v seizmickom konštrukčnom kóde. Podľa kódexu seizmického dizajnu sa dizajn môže vykonať so znížením intenzity seizmickej intenzity.
(3) rozptyl štrukturálnej energie
Rozptyľovanie energie každej časti seizmickej izolačnej vrstvy pri zriedkavom zemetrasení je znázornené na obrázku 30. Výsledky analýzy energetického času a histórie pri zriedkavom zemetrasení ukazujú, že väčšina seizmického energetického vstupu do seizmickej izolačnej štruktúry je rozptyľovaná seizmickými izolačnými ložiskami a tlmičmi. Spomedzi nich predstavuje rozptyl energie seizmických izolačných ložísk 68%, rozptyľovanie energie tlmičov predstavuje 17%a celkový rozptyl energie seizmickej izolačnej vrstvy predstavuje 85%celkového rozptylu energie štruktúry, čo výrazne znižuje vstup seizmickej energie do hornej štruktúry.

[Obrázok 30 rozptyl energie pri zriedkavom zemetrasení]

(1) Seizmické zóny s vysokou intenzitou sú v Číne široko distribuované a čínska urbanizácia sa rýchlo rozvíja. Je potrebné prijať efektívne seizmické opatrenia na zlepšenie seizmického výkonu a kvality služieb budov.
(2) Seizmické technológie izolácie a rozptylu energie dozrievali a sú široko uplatňované v stavebných štruktúrach (ako sú budovy s vysokým rozlíšením a veľké budovy rozsahu), ktoré môžu účinne znížiť seizmické pôsobenie a zlepšiť seizmický výkon štruktúr.
(3) Z dvoch prípadov technológií kombinovania energetického rozptyľovania a dvoch prípadov aplikácie kombinácie rozptylu energie a seizmických izolačných technológií môže byť zrejmé, že podľa charakteristík projektu môžu podľa charakteristík projektu racionálne kombinovať a uplatňovať rozptyl energie a technológie seizmického izolácie a seizmické izolácie a seizmické izolačné technológie a dosiahnutie osemdesiateho architektúrneho princípu „Aplicitateľného a elegantného a aizmického a aištikácie. Kombinované uplatňovanie seizmických izolácií a technológií rozptyľovania energie sa určite stane trendom vo vývoji seizmického dizajnu.

[1] Ding Jiemin, Wu Honglei. Sprievodca návrhom a inžinierstvo Aplikácia seizmických izolácií a stavebných štruktúr rozptyľovania energie [M]. Peking: China Architecture & Building Press, 2018.
[2] Ding Jiemin, Wu Honglei. Inžiniersky dizajn a aplikácia technológie viskózneho tlmenia [M]. Peking: China Architecture & Building Press, 2017.
[3] Wu Honglei, Ding Jiemin, Liu Bo. Performance - Dizajn a aplikácia kombinovaných štruktúr rozptyľovania energie pre budovy s vysokým vysokým vzostupom [J]. Journal of Building Structures, 2020, 41 (3): 14 - 24.
[4] Wang Shiyu, Wu Honglei, Wu Hao. Aplikácia technológie rozptyľovania hybridnej energie v projekte posilňovania a renovácie jedného rámca s jedným rozpätím [J]. Štruktúra budovy, 2020, 50 (S1): 405 - 410.
[5] Hiroaki Harada, Tatsumi Shinohara, Keita Sakakibara. Štúdia o dynamickom správaní budovy Nikken Sekkei Tokyo vybavených systémami rozptylu energie, keď bola zasiahnutá zemetrasením Veľkého východného Japonska v roku 2011 [C] // Výkon 15. svetovej konferencie o zemetrasení. Lisboa, 2012.
[6] Shuichi Otaka, Masayuki Yamanaka, Shokichi Gokan a kol. TOROMON - Projekt Roppongi Area [C] // Zborník z 9. globálnej konferencie Rady pre vysoké budovy a mestské prostredie. Shanghai, 2012.
[7] Ding Jiemin, Tu Yu, Wu Honglei, a kol. Výskum aplikácií kombinovanej technológie seizmickej izolácie a rozptylu energie v oblastiach seizmických opevnení s vysokou intenzitou [J]. Journal of Building Structures, 2019, 40 (2): 77 - 87.
[8] Zhang Zhengtao, Xia Changchun, Fan Rong, a kol. Dizajn inter - príbehu seizmickej izolácie pre Suqian Suhao Ginza [J]. Budova štruktúra, 2013, 43 (19): 54 - 59.
[9] Dai Shimazaki, Kentaro Nakagawa. Seizmické izolačné systémy zahŕňajúce steny jadra RC a prefabrikované betónové obvodové rámce [J]. International Journal of High - Rise Buildings, 2015, 4 (3): 181 - 189.
[10] Hisayoshi Kojimi, Sone, Tomohisa. Štrukturálny dizajn veže Tokij Nihombashi [J]. Štruktúra: Journal of Japan Structural Consultants Association, 2015, 48 (12): 50 - 51, 12.
[11] Ken Okada, Satoshi Yoshida. Štrukturálny dizajn festivalovej veže Nakanoshima [J]. International Journal of High - Rise Buildings, 2014, 3 (3): 173 - 183.
[12] Správa o osobitnej preskúmaní o seizmickom dizajne S2 konvencie a výstavného centra Kunming Dianchi Lake Convention a výstavného centra [R]. Shanghai: Tongji Architectural Design (Group) Co., Ltd., 2018.
[13] Správa o osobitnom prehľade o seizmickom dizajne novo vybudovaného projektu východného pavilónu múzea Šanghaja (prekročenie limitu budov s vysokými vzostupmi) [R]. Shanghai: Tongji Architectural Design (Group) Co., Ltd., 2017.
[14] Správa o osobitnej analýze o dizajne seizmického izolácie budovy komerčnej banky Kashgar Rural Commercial Bank [R]. Shanghai: Tongji Architectural Design (Group) Co., Ltd., 2017.
[15] Kód pre seizmický dizajn budov: edície GB 50011 - 2010 [s] . 2016. Peking: China Architecture & Building Press, 2016.
[16] Wu Honglei, Ding Jiemin, Chen Changjia. Výskum aplikácií v oblasti technológie seizmickej izolácie v medzinárodnom kongresovom centre Xi'an Silk Road [J]. Journal of Building Structures, 2020, 41 (2): 13 - 21.

Ding Jiemin je profesorom a doktorandom na Tongji University, národným majstrom inžinierskeho prieskumu a dizajnu, národným prvotriednym registrovaným štrukturálnym inžinierom, vedúcim prenájmom štrukturálneho inžiniera Inštitúcie štrukturálnych inžinierov (UK) a zástupcom riaditeľa redakčnej rady „štruktúry budov“. V súčasnosti je hlavným inžinierom spoločnosti Tongji Architectural Design (Group) Co., Ltd.
V roku 1990 absolvoval katedru štrukturálneho inžinierstva na univerzite v Tongji s doktorom inžinierstva. Dlho sa venuje konzultáciám o výskume a navrhovaní zložitých štruktúr a dosiahol bohatý výskum v dôsledku zložitých štruktúr, ako sú super - vysoké vzostupné štruktúry a veľké oceľové štruktúry rozsahu. Získal prvú cenu ceny ministerstva stavebnej vedy a technológie Progress Award, druhú cenu ceny National Science and Technology Progress Award, Award Award Award of the Shanghai Science and Technology Award, cena za prvú cenu ceny ministerstva vzdelávania v oblasti vedy a technologického pokroku a cena Architectural Society of China Science Science and Technology Progress Award. Zúčastnil sa tiež na zostavovaní národných a Šanghajských dizajnových kódov, ako je „kód pre seizmický dizajn budov“ (GB 50011 - 2010) a „kód pre návrh priestorových štruktúr“ (DG/TJ {08 - 52 - 2004). Dokončil viac ako 100 inžinierskych projektov, vrátane vysokých rastlín a vysokých budov s vysokým rozlíšením, veľkých štadiónov na rozpätí, kongresových a výstavných centrách, veľkých divadiel a vysokorýchlostných železničných dopravných centier a ceny za prvé a druhé ceny v rámci ceny Národného konštrukčného dizajnu v prvom a druhej cene a druhej výstavnej ceny v rámci národného konštrukčného dizajnu. V novembri 2017 získal celoživotné ocenenie čestného členstva Svetovom kongresu Schrumtural Engineers (SEWC). V októbri 2018 získal vo Veľkej Británii zlatú medailu Inštitúcie štrukturálnych inžinierov (IStruktrte). V apríli 2019 získal cenu Nesplateného príspevku Rady pre vysoké budovy a mestské prostredie (CTBUH).

Tento článok bol uverejnený v 17. vydaní „Budova štruktúra“ v roku 2021 s názvom “Vývoj a uplatňovanie technológie seizmickej izolácie a rozptylu energie “. Autori sú Ding Jiemin, Wu Honglei, Wang Shiyu a Chen Changjia a jednotkou je Tongji Architectural Design (Group) Co., Ltd.
Zdroj: štruktúra budovy

Novinky z http://www.zjypxzx.com/c/ {2}/494488.shtml