Master Ding Jiemin: Utvikling og anvendelse av seismisk isolasjon og energidissipasjonsteknologi

Kina har en bred fordeling av seismiske regioner og alvorlige jordskjelvkatastrofer. For bygningsstrukturer inkluderer seismiske strukturer hovedsakelig tradisjonelle stive strukturer, duktile strukturer og seismisk isolasjon og energispredningsstrukturer. Den tradisjonelle stive strukturen vedtar den "harde motstand" -tilnærmingen, som krever en stor mengde byggematerialer. Selv om den duktile strukturen kan oppnå designmålet med strukturell sikkerhet under større jordskjelv, er det fremdeles problemer som alvorlig post - jordskjelvskade og vanskeligheter med reparasjon. Seismisk isolasjons- og energispredningsstrukturer har tålt testen av store jordskjelv og vist god seismisk ytelse. For tiden blir den seismiske isolasjons- og energispredningsteknologiene i Kina hovedsakelig brukt individuelt, og det mangler innovasjon i applikasjonsformer. Japan har begynt å ta i bruk kombinert seismisk isolasjons- og energispredningsteknologier og oppnådd gode seismiske resultater. Den kombinerte seismiske isolasjons- og energispredningsteknologiene inkluderer energispredningskombinasjonsteknologi og kombinasjonen av energispredning og seismisk isolasjonsteknologi. Denne artikkelen introduserer først klassifisering, utvikling og teknisk anvendelse av seismisk isolasjon og energispredningsteknologier. Deretter, kombinert med egenskapene til fire typiske ingeniøreksempler designet av forfatteren, introduserer den dypt designideer, applikasjonsmetoder og energispredningseffekter av den kombinerte seismiske isolasjons- og energispredningsteknologiene. Det kan sees at den rasjonelle kombinasjonen av energispredning og seismiske isolasjonsteknologier kan gi full spill til energispredningskapasiteten til seismisk isolasjon og energispredningsenheter og ytterligere forbedre den seismiske ytelsen til bygningsstrukturer.

Kina ligger mellom Circum - Pacific Volcanic Seismic Belt og det eurasiske seismiske beltet, og er et av landene med de alvorligste jordskjelvkatastrofene i verden. De seismiske aktivitetene i Kina er hovedsakelig fordelt i 23 seismiske soner i fem regioner. Blant dem kalles områder med en intensitet på 7 grader (0,15 g) og over høye intensitets seismiske soner. Distribusjonsandelen av større byer i Kina i seismiske soner med høy intensitet er omtrent 31% (figur 1). Det kan sees at urbaniseringsutviklingen i Kina står overfor alvorlig seismisk befestningsarbeid.

[Figur 1 Andel av større byer i Kina i forskjellige intensitetssoner]

De representative byene med forskjellige seismiske befestningsintensiteter er vist i tabell 1. Det kan sees fra tabell 1 at de høye intensitets seismiske sonene i Kina hovedsakelig ligger i sørvest, nordvest og sentrale regioner. Prosjekter lokalisert i områder med karakterer 1 - 3 og i 7 - gradsoner med dårlige nettstedforhold (for eksempel Shanghai, der den karakteristiske perioden på nettstedet Tg=0.9 s) har høye standardkrav for seismiske teknologier.

Tabell 1 Klassifisering av seismisk motstandsnivå i Kina

De seismiske strukturene i Kina inkluderer hovedsakelig fire strukturelle former: stive seismiske strukturer, duktile seismiske strukturer, energi - spredning og seismisk - reduserende strukturer og seismiske - isolasjonsstrukturer, som vist i figur 2.

[Figur 2 Main Seismic Structure Systems in China]

Den stive seismiske strukturen vedtar den "harde motstanden" -tilnærmingen, og forbedrer den seismiske ytelsen ved å styrke den strukturelle styrken og stivheten, så det krever en stor mengde byggematerialer. Den duktile seismiske strukturen vedtar designbegrepet "sterke søyler, svake bjelker, sterk skjær, svak bøyning og sterke ledd, svake komponenter", slik at strukturen kan opprettholde en viss duktilitet under virkningen av et jordskjelv og oppnå designmålene til "tre nivåer og to stadier". Energien - spredning og seismisk - reduserende strukturer og seismiske - isolasjonsstrukturer forbedrer den seismiske ytelsen til strukturen ved å sette energi - spre enheter eller seismiske - isolasjonsinnretninger i hovedstrukturen for å spre eller isolere den seismiske energiinngangen til strukturen.

Vanlige brukte energi -spredningsinnretninger inkluderer metalldempere og tyktflytende spjeld, som vist i figur 3. Blant dem tilhører metalldempere til forskyvning - relaterte spjeld. Under gjentatt virkning av et jordskjelv, forsvinner de seismisk energi gjennom den elastiske - plasthysteretiske deformasjonen som genereres når metallmaterialet gir, for eksempel mild - ståldempere og knekking - behersket seler. Viskøse dempere tilhører hastighet - relaterte spjeld. Under gjentatt virkning av et jordskjelv, bruker de dempingsegenskapene til deres tyktflytende materialer for å spre seismisk energi, for eksempel stang - typisk viskøse dempere og viskøse spjeldvegger.

[Figur 3Energi - Dissipating Devices]

Vanlige brukte seismiske - isolasjonsinnretninger inkluderer laminerte gummibøyre (figur 4 (a), (b)) og glidelager (figur 4 (c), (d)). Begge har stor vertikal stivhet for å bære den enorme vekten av den øvre strukturen, og relativt liten horisontal stivhet for å isolere den seismiske energiinngangen inn i strukturen.

[Figur 4Seismikk - Isolasjonsenheter]

Den kombinerte seismiske isolasjons- og energispredningsteknologien er en innovativ applikasjonsform for seismisk isolasjon og energidissipasjonsteknologier, hovedsakelig inkludert to typer: energidissipasjonskombinasjonsteknologi og kombinasjonen av energispredning og seismisk isolasjonsteknologi.

Energispissipasjonskombinasjonsteknologien er å rasjonelt kombinere og anvende flere energi -spredningsinnretninger i henhold til deformasjonsegenskapene til strukturen og kravene til den seismiske ytelsen -baserte utformingen av strukturen, gi full spill til energi -spredningseffektene av forskjellige energi -dissipating -enheter, redusere den seismiske handlingen og forbedre den seismiske ytelsen til strukturen. Klassifiseringen er vist i figur 5.

[Figur 5 Skjematisk diagram over klassifiseringen av ofte brukt kombinertEnergi - Dissipation Technologies] 

DeEnergispredningskombinasjonsteknologihar blitt brukt mye i mange hovedprosjekter og oppnådd gode seismiske resultater. For eksempel Yunnan Dianchi Lake Convention and Exhibition Center, et forsterknings- og renoveringsprosjekt i Tibet, Nikkken Sekkei Tokyo hovedkontorbygg og Sen Tower i Sendai, Japan. Nikkken Sekkei Tokyo hovedkontorbygg ligger i Sakurada - Bashi, Chiyoda - Ku, Tokyo, Japan (figur 6). Det er en ramme -struktur som bygger med en høyde på 60 m, 1 kjellergulv, 14 over - første etasje, og et totalt byggeareal på 20.581m². Bygningen vedtar en kombinert energi -dissipasjonsteknologi av viskøse spjeldvegger + knekking - behersket seler. Energi -spredningsanordningene og deres oppsett er vist i figurer 7 - 9. De tyktflytende spjeldveggene fungerer under mindre og moderate jordskjelv og vindbelastninger, mens de knekkende - behersket seler fungerer under moderate og store jordskjelv. Ved å blande de to typene energi - spredningsapparater, kan det strukturelle dempingsforholdet under moderate jordskjelv nå dobbelt så mye som under mindre jordskjelv. Da bygningen opplevde det store jordskjelvet i Øst -Japan 11. mars 2011, spilte de tyktflytende spjeldveggene og knekkingen - behersket seler effektivt sin energi - dissipasjon og seismikk - reduserende roller, og hovedstrukturen i bygningen forble intakt. Sen Tower i Sendai, Japan har en total byggehøyde på 206,69m og vedtar en kombinert energi -dissipasjonsteknologi av viskøse spjeldvegger + friksjonsdempere. De tyktflytende spjeldveggene fungerer under mindre og store jordskjelv, mens friksjonen dempere bare fungerer under større jordskjelv.

[Figur 6 Nikken Sekkei Tokyo hovedkontorbygg]

[Figur 7 Viskøs væskespjeld]

[Figur 8 knekking - behersket stag]

[Figur 9 Layout of Energy - Dissipating Devices in the Nikkken Sekkei Tokyo Head Office Building]

Kombinasjonen av energispredning og seismisk isolasjonsteknologi betyr at på grunnlag av å ta i bruk seismisk isolasjonsteknologi for strukturen, er energi -spredningsapparater anordnet i eller utenfor det seismiske isolasjonslaget for å redusere den seismiske virkningen ytterligere og forbedre den seismiske ytelsen til strukturen. Klassifiseringen er vist i figur 10.

[Figur 10 Skjematisk diagram over klassifiseringen av ofte brukt kombinert seismisk isolasjon og energispredningsteknologier]

Kombinasjonen av energispredning og seismisk isolasjonsteknologi brukes mer. Suhao Ginza i Suqian, Jiangsu er en ramme - skjær - veggstrukturbygg med en høyde på 80 m, 2 kjellergulv, 20 over - første etasje og et totalt byggeareal på 67 000 m². Dets arkitektoniske gjengivelser er vist i figur 11. Bygningen vedtar et kombinert seismisk isolasjons- og energispredningsskjema for inter - historie seismisk isolasjon + i - Story Energy Dissipation (viskøse dempere). Naturgummilager, bly - kjernegummelager og tyktflytende spjeld er installert i det seismiske isolasjonslaget. Plasseringen av det seismiske isolasjonslaget er vist i figur 12. Etter å ha blandet anvendelsen av energi - spredning og seismisk - isolasjonsenhet redusere effekten.

[Figur 11 Arkitektoniske gjengivelser av Suhao Ginza i Suqian, Jiangsu]

[Figur 12 Skjematisk diagram over plasseringen av det seismiske isolasjonslaget i Suhao Ginza i Suqian, Jiangsu]

I tillegg vedtar Tokyo Kiyomizu hovedkontorbygning i Japan et designordning med baseisolasjon + in - Story Energy Dissipation (viskøse dempere); Nihonbashi -bygningen i Tokyo vedtar et designskjema for inter - historie seismisk isolasjon + energispredning i den nedre strukturen (tyktflytende spjeldvegger); Og Osaka Nakanoshima konsertsalbygning i Japan vedtar et designordning med inter - historie seismisk isolasjon + energispredning i den øvre strukturen (viskøse dempere), som alle har oppnådd god energi -spredningseffekter.

Denne delen velger to energi -dissipasjonskombinasjonssaker designet av forfatteren. Kombinert med prosjektegenskapene introduserer den kort designideer og metoder for de kombinerte energi -dissipasjonsstrukturene, og gjør en sammenlignende analyse av energi -dissipasjonskapasiteten og seismisk - reduserende effekter av strukturene med og uten energi -spredningsanordninger, for referanse til ingeniørdesignere.

2.1.1 Prosjektoversikt
S2 i Yunnan Dianchi Lake Convention and Exhibition Center har en byggehøyde på 250 meter og et totalt byggeareal på 130 000 m². Dets arkitektoniske utseende er vist i figur 13.

[Figur 13 Arkitektoniske gjengivelser av S2 i Yunnan Dianchi Lake Convention and Exhibition Center]
S2 i Yunnan Dianchi Lake Convention and Exhibition Center vedtar et strukturelt system med stål - forsterkede betongrammer + betongkjernevegger + belte -fagverk. Beltetrussene er ordnet på 22., 33. og 42. etasje, som vist i figur 14.

[Figur 14 Skjematisk diagram over det strukturelle systemet til S2 i Yunnan Dianchi Lake Convention and Exhibition Center]

2.1.2Energi - Dissipating and Seismic - Reduserende ordning
"Forskrifter om å fremme seismisk isolasjons- og energidissipasjonsbyggingsprosjekter i Yunnan -provinsen" (dekret nr. . 202 av Yunnan Provincial People's Government) krever at "Key -forsterkede og spesialfestede bygningsprosjekter med en enkelt bygningsområde på mer enn 1 000 mi i en seismisk forsterkningsintensiv med en SEM -en som bygger på mer enn 1 000 Teknologier ", og" Når energi - dissipasjonsdesign blir tatt i bruk, bør den seismiske ytelsen til bygningen forbedres betydelig, og forholdet mellom den horisontale forskyvningen av energien - spredningsstruktur til den for den ikke -energi -spredningsstrukturen under sjelden jordskjelvhandling skal være mindre enn 0,75 ".
S2 i Yunnan Dianchi Lake Convention and Exhibition Center ligger i en seismisk sone med høy intensitet på 8 grader (0,2 g) og bør ta i bruk energi - spredning og seismisk - redusere teknologier for å forbedre den seismiske ytelsen til strukturen. For å oppnå en 25% seismikk - reduserende effekt under større jordskjelv, blir fire typer energi - spredning og seismisk - reduserende enheter innovativt tatt 33. etasje; De viskøse - demperveggene er ordnet på 26. - 40 th gulv; Metallenergien - Dissipating Coupling Beams er anordnet i x - retning den 26. - 40 th gulv og i y - retning den 6. - 19 th gulv og 31st - 40 th gulv; Spennen - behersket seler er anordnet på 22., 33. og 42. etasje.

[Figur 15 Skjematisk diagram over strukturen til energi - Dissipating Devices in S2 of Yunnan Dianchi Lake Convention and Exhibition Center]

2.1.3 Seismikk - Reduserende effekt
Antall energi -spredningsapparater i prosjektet og deres energi -dissipasjonsbetingelser er vist i tabell 2. Blant dem sprer de tyktflytende - demper utriggere og tyktflytende - spjeld vegger energi under mindre, moderate og store jordskjelv; Metallenergien - spredning av koblingsstråler og knekking - behersket seler gir bare stivhet under mindre jordskjelv og kommer inn i avkastning og energi - spredningsstadiet under moderat og større jordskjelv, noe som sikrer seismisk ytelse av strukturen under moderat og større jordskjelv. Når den seismiske intensiteten øker, deltar stålkoblingsstrålene og knekkingen - behersket seler gradvis i energispredning (figur 16), og det ekstra dempingsforholdet for strukturen øker, og sikrer effektivt den seismiske ytelsen til strukturen.

Tabell 2Energi - Dissipasjonsbetingelser for energi - Dissipating Devices

[Figur 16 Energi - Dissipasjonsbetingelser av S2 i Yunnan Dianchi Lake Convention and Exhibition Center under forskjellige jordskjelvforhold]

2.2.1 Prosjektoversikt
East Pavilion of Shanghai -museet har en byggehøyde på 45 m, 2 kjellergulv, 6 over - første etasje, og et totalt byggeareal på 104 000 m². Flystørrelsen er 105m × 182m. Dets arkitektoniske utseende er vist i figur 17.

[Figur 17 Arkitektoniske gjengivelser av East Pavilion of the Shanghai Museum]
Basert på egenskapene til museumsbygningen, i det foreløpige stadiet, ble et stivt strukturelt system med "stål - forsterkede betongsøyler + stålbjelker + stålstiver" foreslått for å oppfylle den fleksible arkitektoniske utformingen. Den typiske strukturelle planoppsettet er vist i figur 18.

[Figur 18 Typisk strukturelt planoppsett av stive - Strukturskjema]

2.2.2 Energi - Dissipating and Seismic - Reduserende ordning

Prosjektet har følgende egenskaper:

1) East Pavilion of the Shanghai -museet er et ekstra - stort skala -museum med en design levetid på 100 år, og den seismiske handlingen må forsterkes med 1.3 - 1.4 ganger;

2) De kulturelle relikviene som er samlet inn i museet er dyrebare, og det bør iverksettes effektive tiltak for å beskytte samlingene mot skade under et jordskjelv;

3) Museet har et rikt indre rom, med mange kolonne - frie store plasser i strukturen, få vertikalt - gjennomtrengende søyler, og store spennom og store - utkragere på hjørnene.
For å sikre at strukturen har god seismisk ytelse under virkning av et jordskjelv, anses energi -dissipasjonsteknologien for å bli introdusert for å danne et kombinert energi - spredning av strukturelt system med "stål - forsterkede betongsøyler + stålbjelker + tyktflytende - spjeld vegger + buckling - behersket avgang". De tyktflytende - spjeldveggene forsvinner energi under mindre, moderate og store jordskjelv, spredt seismisk energi og reduserer den seismiske virkningen på hovedstrukturen; Den knekkende - behersket seler gir stivhet under mindre og moderate jordskjelv for å oppfylle kravene til sidestivhet i strukturen og avkastningen for å spre energi under større jordskjelv. Gjennom kombinert bruk av tyktflytende - spjeldvegger og knekking - behersket seler, har strukturen tilstrekkelig generell stivhet og en god energi -dissipasjonsmekanisme. Den typiske strukturelle planoppsettet av energien - spredning og seismisk - reduserende ordning er vist i figur 19.

[Figur 19 Typisk konstruksjonsplanoppsett avEnergi - Dissipating and Seismic - Reduserende ordning]
På grunnlag av det stive strukturelle systemet erstatter energien - spredning og seismisk - reduserende skjema de laterale - resistente stålstiver med knekking - behersket seler og, kombinert med den arkitektoniske funksjonsdesignet, legger viskøse - spjeld vegger i passende posisjoner.

2.2.3 Seismikk - Reduserende effekt
Tabell 3 viser de komparative analyseresultatene av den seismiske strukturen og energien - spredning og seismisk - reduserende struktur. Sammenlignet med det seismiske strukturelle systemet med "stål - forsterkede betongsøyler + stålbjelker

(1) Base skjærkraft
Etter å ha installert tyktflytende dempingsvegger og knekkingskasserte seler, reduseres basisskjærkraften med omtrent 20%.
(2) Periode og dempingsforhold
Perioden for energispredning og seismisk reduksjonsordning økes til en viss grad sammenlignet med den stive ordningen. I mellomtiden økes dempingsforholdet for strukturen under hyppige jordskjelv fra 4% til 6,3%.
(3) Strukturell energispredning
Den strukturelle energispredningskapasiteten til energispredning og seismisk reduksjonsordning forbedres betydelig. Dessuten utgjør energispredningen av de seismiske reduksjonsenhetene omtrent halvparten under større jordskjelv, noe som effektivt kan redusere skaden på strukturelle komponenter. Figur 20 viser strukturell energispredning under mindre, moderate og større jordskjelv.

△ Figur 20 Energispredning av East Pavilion of Shanghai Museum under forskjellige seismiske forhold

To tilfeller av kombinasjonen av energispredning og seismisk isolasjon designet av forfatteren er valgt. Kombinert med prosjektegenskapene blir designideene til de kombinerte seismiske isolasjons- og energispredningsstrukturene kort introdusert, og de naturlige vibrasjonsperioder, seismisk reduksjonseffektivitet og energispredningskapasiteten til strukturene med og uten seismisk isolasjon og energi -dissipasjonsanordninger blir sammenlignet og analysert for å referere til ingeniørdesignere.

3.1.1 Prosjektoversikt
Den første fasen av Kashgar Rural Commercial Bank -hovedkvarteret har en byggehøyde på 86 m, 1 kjellergulv, 19 over - første etasje, og et totalt byggeareal på 35 000 m². Podiet og hovedtårnet skilles med en ledd. Det arkitektoniske utseendet er vist i figur 21. Hovedtårnet i prosjektet vedtar en forsterket betongramme - kjernestrukturstruktursystem, som vist i figur 22.

[Figur 21 Arkitektoniske gjengivelser av Kashgar Rural Commercial Bank Hovedkvarterets bygning]

[Figur 22 Strukturelt system for Kashgar Rural Commercial Bank Hovedkvarterets bygning]

3.1.2 Kombinasjonsordning avEnergispredning og seismisk isolasjon
De strukturelle designfunksjonene i Kashgar Rural Commercial Bank hovedkvarteret er som følger: 1) Det planlagte byggeområdet til prosjektet har en seismisk befestningsintensitet på 8 grader (0,3 g), som tilhører en seismisk sone med høy intensitet, med høye krav til strukturell seismisk ytelse; 2) Bygningsfasaden er pålagt å være så gjennomsiktig som mulig, og perifere skjærvegger kan ikke settes.
Derfor vurderes seismisk isolasjonsteknologi, og viskøse spjeld er installert i det seismiske isolasjonslaget for å redusere den seismiske virkningen på den øvre strukturen, sikre at den øvre strukturen har god seismisk ytelse, og oppnå designmålet for å redusere den seismiske intensiteten til den øvre strukturen i en grad.
Det seismiske isolasjonslaget er plassert under kjellergulvplaten og over fundamentets toppplate. Totalt 34 seismiske isolasjonslager (23 bly - kjernegummelager (LRB) og 11 naturgummilager (LNR)) og 16 viskøse dempere (VFD) er anordnet i det seismiske isolasjonslaget. Oppsettet er vist i figur 23 og 24.

[Figur 23 Planoppsett avSeismisk isolasjonslager]

[Figur 24 3 d skjematisk diagram overSeismisk isolasjonslag]

3.1.3 Effekter av kombinasjonen av energispredning og seismisk isolasjon
(1) periode
Sammenligningen av strukturelle perioder med og uten seismiske isolasjonsinnretninger er vist i tabell 4. Seismiske isolasjonsskjemaer utvider strukturperioden med omtrent 2,5 ganger ved å sette det seismiske isolasjonslaget, og reduserer dermed den seismiske virkningen.

Tabell 4 Sammenligning av strukturelle perioder med og uten seismiske isolasjonsinnretninger
(2) Seismisk reduksjonskoeffisient
Etter beregning er den maksimale seismiske reduksjonskoeffisienten for historiens skjærkraft under befestnings jordskjelvet 0,34, og den maksimale seismiske reduksjonskoeffisienten for historien om å veltende øyeblikk er 0,35. Begge er mindre enn 0,38 (med dempere satt) spesifisert i "koden for seismisk design av bygninger" (GB 50011 - 2010) (2016 -utgave) [15] (referert til som seismisk designkode for kort). I følge den seismiske designkoden kan designen utføres med en grads reduksjon i seismisk intensitet.
(3) Strukturell energispredning
Energispredningen av hver del av det seismiske isolasjonslaget under det sjeldne jordskjelvet er vist i figur 25. Resultatene av energitiden - Historieanalyse under det sjeldne jordskjelvet viser at energispredningen av den seismiske isolasjonslagrene står for 63%, energispredningen av dempene står for 9%av den totale energien for å se for dempingen for dempene for dempene for dempene for 9%av den totale energien for den totale energien for den totale energien for den totale energien for den totale energilaget, og den totale energien for den totale energien for 9%av den totale energien for den totale energien for 9%av den totale energien, og den totale energien for dempes. redusere den seismiske energiinngangen til den øvre strukturen.

[Figur 25EnergispredningUnder det sjeldne jordskjelvet]

3.2.1 Prosjektoversikt
Xi'an Silk Road International Convention Center har en byggehøyde på 60 meter, 2 kjellergulv, 3 over - første etasje, og et totalt byggeareal på 207 000 m². Dets arkitektoniske utseende er vist i figur 26.

[Figur 26 Arkitektoniske gjengivelser av Xi'an Silk Road International Convention Center]
Den øvre strukturen i tårnet vedtar et gigantisk stålrammestruktursystem. Kjempekolonnene er sammensatt av 20 vertikale støttesylindere, og de gigantiske bjelkene er sammensatt av en 4M - høye stålstolgulvplater og en 4,5 m - høy stålstolpeplate, som vist i figurene 27 og 28.

[Figur 27 Totalt strukturelt avsnitt]

[Figur 28 Vertikale trafikksylindere (20)]

3.2.2 KombinertSeismisk isolasjonOrdning
De strukturelle designfunksjonene til Xi'an Silk Road International Convention Center er som følger: 1) Prosjektet er lokalisert i en seismisk sone med høy intensitet på 8 grader (0,2 g), med høye krav til strukturell seismisk ytelse; 2) Strukturen vedtar et gigantisk stålramme strukturelt system, og bygningen har mange store spenn og store utkragingsrom. Effektive tiltak er nødvendig for å sikre den seismiske ytelsen til den gigantiske rammen; 3) Strukturen har et stort spenn og tung gulvbelastning. Tyngdekraftsbelastningen har stor innvirkning på komponentstørrelsen. Samtidig har den totale strukturen en veldig liten høyde -til -bredde -forhold (0,32), noe som resulterer i en relativt stor horisontal stivhet i den øvre strukturen.
Basert på de ovennevnte prosjektegenskapene, blir et seismisk isolasjonsskjema øverst i kolonnene på den første kjellergulvet tatt i bruk. Det seismiske isolasjonslaget bruker en kombinasjon av naturgummelager + bly - kjernegummelager + glidelager + viskøse dempere, oppnå designmålet om å redusere den seismiske intensiteten til den øvre strukturen med en grad og redusere den seismiske handlingen på den gigantiske rammen.
Totalt 74 bly - kjernegummelager (LRB), 96 naturgummibøyre (LNR), 356 elastiske glidelager (ESB/SB) og 32 viskøse væske -dempere (VFD) er anordnet i det seismiske isolasjonslaget. Den spesifikke utformingen er vist i figur 29.

[Figur 29 Planoppsett avSeismisk isolasjonslager]

3.2.3 Effekter av den kombinerte seismiske isolasjonen
(1) periode
Sammenligningen av de strukturelle periodene med og uten seismiske isolasjonsinnretninger er vist i tabell 5. Perioden for den seismiske isolasjonsstrukturen utvides med 3.7 - 4.2 ganger sammenlignet med den for den ikke - seismiske isolasjonsstrukturen, noe som er gunstig for strukturen for å holde seg borte fra den karakteristiske perioden og redusere den seismiske handlingen.

Tabell 5 Sammenligning av strukturelle perioder med og uten seismiske isolasjonsinnretninger
(2) Seismisk reduksjonskoeffisient
Etter beregning er den maksimale seismiske reduksjonskoeffisienten for historiens skjærkraft under forsterknings jordskjelvet 0,35, og den maksimale seismiske reduksjonskoeffisienten for historien om å veltende øyeblikk er 0,35. Begge er mindre enn 0,38 (med dempere satt) spesifisert i den seismiske designkoden. I følge den seismiske designkoden kan designen utføres med en grads reduksjon i seismisk intensitet.
(3) Strukturell energispredning
Energispredningen av hver del av det seismiske isolasjonslaget under det sjeldne jordskjelvet er vist i figur 30. Resultatene av energitiden - historieanalyse under det sjeldne jordskjelvet viser at det meste av seismisk energiinngang til den seismiske isolasjonsstrukturen blir spredt av de seismiske isolasjons lagrene og dempere. Blant dem utgjør energispredningen av de seismiske isolasjonslagrene 68%, energispredningen av spjeldene utgjør 17%, og den totale energispredningen av det seismiske isolasjonslaget utgjør 85%av den totale energispredningen av strukturen, og reduserer den seismiske energiinngangen i den øvre strukturen.

[Figur 30 Energispredning under det sjeldne jordskjelvet]

(1) Seismiske soner med høy intensitet er vidt distribuert i Kina, og Kinas urbanisering utvikler seg raskt. Det er nødvendig å iverksette effektive seismiske tiltak for å forbedre den seismiske ytelsen og tjenestekvaliteten til bygningene.
(2) Seismisk isolasjons- og energispredningsteknologier har modnet og brukes mye i bygningsstrukturer (for eksempel høye bygninger og store bygninger), som effektivt kan redusere seismisk handling og forbedre den seismiske ytelsen til strukturer.
(3) Fra de to applikasjonstilfellene av energispredningskombinasjonsteknologier og de to applikasjonstilfellene av kombinasjonen av energispredning og seismisk isolasjonsteknologi, kan det sees at i henhold til prosjektegenskapene kan rasjonelt kombinere og anvende energi -dissipasjon og seismisk isolasjonsteknologi ytterligere forbedre den strukturelle ytelsen til bygninger og oppnå den åtte - kjennetegnet av prinsippet av prinsippet av applikasjonens applikasjon. Den kombinerte anvendelsen av seismisk isolasjon og energispredningsteknologier vil sikkert bli en trend i utviklingen av seismisk design.

[1] Ding Jiemin, Wu Honglei. Design Guide and Engineering Application of Seismic Isolation and Energy Dissipation Building Structures [M]. Beijing: China Architecture & Building Press, 2018.
[2] Ding Jiemin, Wu Honglei. Ingeniørdesign og anvendelse av viskøs dempingsteknologi [M]. Beijing: China Architecture & Building Press, 2017.
[3] Wu Honglei, Ding Jiemin, Liu Bo. Ytelse - basert design og anvendelse av kombinerte energispredningsstrukturer for superhøyt oppgangsbygg [J]. Journal of Building Structures, 2020, 41 (3): 14 - 24.
[4] Wang Shiyu, Wu Honglei, Wu Hao. Anvendelse av hybrid energispredningsteknologi i forsterknings- og renoveringsprosjektet til en enkelt spennramme [j]. Bygningsstruktur, 2020, 50 (S1): 405 - 410.
[5] Hiroaki Harada, Tatsumi Shinohara, Keita Sakakibara. En studie om dynamisk oppførsel av Nikkken Sekkei Tokyo -bygningen utstyrt med energidissipasjonssystemer når den ble truffet av jordskjelvet i East Japan 2011 [C] // forbehandlingen av den 15. verdenskonferansen om jordskjelvteknikk. Lisboa, 2012.
[6] Shuichi Otaka, Masayuki Yamanaka, Shokichi Gokan, et al. Toranomon - Roppongi Area Project [C] // Proceedings of the 9th Global Conference of the Council on Tall Buildings and Urban Habitat. Shanghai, 2012.
[7] Ding Jiemin, Tu Yu, Wu Honglei, et al. Applikasjonsforskning på den kombinerte teknologien for seismisk isolasjon og energispredning i seismiske befestningsområder med høy intensitet [J]. Journal of Building Structures, 2019, 40 (2): 77 - 87.
[8] Zhang Zhengtao, Xia Changchun, Fan Rong, et al. Design av inter - historie seismisk isolasjon for Suqian Suhao Ginza [J]. Bygningsstruktur, 2013, 43 (19): 54 - 59.
[9] Dai Shimazaki, Kentaro Nakagawa. Seismiske isolasjonssystemer som inneholder RC kjernevegger og prefabrikerte betongkranmer [J]. International Journal of High - Rise Buildings, 2015, 4 (3): 181 - 189.
[10] Hisayoshi Kojimi, Sone, Tomohisa. Den strukturelle utformingen av Tokyo Nihombashi Tower [J]. Struktur: Journal of Japan Structural Consultants Association, 2015, 48 (12): 50 - 51, 12.
[11] Ken Okada, Satoshi Yoshida. Strukturell design av Nakanoshima Festival Tower [J]. International Journal of High - Rise Buildings, 2014, 3 (3): 173 - 183.
[12] Spesiell gjennomgangsrapport om den seismiske utformingen av S2 i Kunming Dianchi Lake Convention and Exhibition Center [R]. Shanghai: Tongji Architectural Design (Group) Co., Ltd., 2018.
[13] Spesiell gjennomgangsrapport om den seismiske utformingen av det nylig bygde prosjektet til East Pavilion of Shanghai -museet (som overstiger grensen for høye -stigende bygninger) [R]. Shanghai: Tongji Architectural Design (Group) Co., Ltd., 2017.
[14] Spesialanalyserapport om den seismiske isolasjonsdesignet til Kashgar Rural Commercial Bank hovedkvarter Building [R]. Shanghai: Tongji Architectural Design (Group) Co., Ltd., 2017.
[15] Kode for seismisk design av bygninger: GB 50011 - 2010 [s] . 2016 utgave. Beijing: China Architecture & Building Press, 2016.
[16] Wu Honglei, Ding Jiemin, Chen Changjia. Applikasjonsforskning om seismisk isolasjonsteknologi i Xi'an Silk Road International Convention Center [J]. Journal of Building Structures, 2020, 41 (2): 13 - 21.

Ding Jiemin er professor og doktorgradsveileder ved Tongji University, en nasjonal Master of Engineering Survey and Design, en nasjonal første klasseregistrert konstruksjonsingeniør, en senior chartret konstruksjonsingeniør for Institution of Structural Engineers (UK), og visedirektør for redaksjonen for "Building Structure". Han er for tiden sjefsingeniør for Tongji Architectural Design (Group) Co., Ltd.
Han ble uteksaminert fra Department of Structural Engineering ved Tongji University i 1990 med lege i ingeniørgrad. Han har lenge vært engasjert i forsknings- og designkonsultasjon av komplekse strukturer og har oppnådd rike forskningsresultater i komplekse strukturer som super -høye stigningsstrukturer og store stålstrukturer. Han har vunnet den første prisen for Ministry of Construction Science and Technology Progress Award, den andre prisen for National Science and Technology Progress Award, den spesielle prisen for Shanghai Science and Technology Progress Award, den første prisen for Ministry of Education Science and Technology Progress Award, og spesialprisen for Architectural Society of China Science and Technology Progress Progress. Han har også deltatt i samlingen av nasjonale og Shanghai designkoder som "koden for seismisk design av bygninger" (GB 50011 - 2010) og "koden for design av romlige strukturer" (DG/TJ 08 - 52 - 2004). Han har fullført mer enn 100 ingeniørprosjekter, inkludert høye og høye oppgangsbygninger, store stadier, stevne- og utstillingssentre, store teatre og høyhastighets jernbanetransport nasjonale knutepunkt, og har vunnet den første og andre premier av den nasjonale utmerkede ingeniørundersøkelsen og designindustrien Arkitektur for utmerkede bygninger. I november 2017 ble han tildelt Lifetime Honorary Membership Award av Structural Engineers World Congress (SEWC). I oktober 2018 vant han gullmedaljen til Institution of Structural Engineers (istruct) i Storbritannia. I april 2019 vant han den fremragende bidragsprisen til Council on Tall Buildings and Urban Habitat (CTBUH).

Denne artikkelen ble publisert i den 17. utgaven av "Building Structure" i 2021, med tittelen "Utvikling og anvendelse av seismisk isolasjon og energidissipasjonsteknologi ". Forfatterne er Ding Jiemin, Wu Honglei, Wang Shiyu og Chen Changjia, og enheten er Tongji Architectural Design (Group) Co., Ltd.
Kilde: Bygningsstruktur

Nyheter fra http://www.zjypxzx.com/c/ {{2 }/494488.shtml