Master Ding Jiemin: Udvikling og anvendelse af seismisk isolering og energispredningsteknologi

Kina har en bred fordeling af seismiske regioner og alvorlige jordskælvkatastrofer. Til bygningsstrukturer inkluderer seismiske strukturer hovedsageligt traditionelle stive strukturer, duktile strukturer og seismisk isolering og energispredningstrukturer. Den traditionelle stive struktur vedtager tilgangen "hård modstand", som kræver en stor mængde byggematerialer. Selvom den duktile struktur kan nå designmålet for strukturel sikkerhed under større jordskælv, er der stadig problemer, såsom alvorlig post - jordskælvsskade og vanskeligheder ved reparation. Seismisk isolering og energispredningstrukturer har modstået testen af ​​større jordskælv og vist god seismisk præstation. På nuværende tidspunkt anvendes de seismiske isolerings- og energispredningsteknologier i Kina hovedsageligt individuelt, og der er en mangel på innovation i ansøgningsskemaer. Japan er begyndt at indføre kombineret seismisk isolering og energispredningsteknologier og opnået gode seismiske resultater. De kombinerede seismiske isolerings- og energispredningsteknologier inkluderer kombination af energispredningskombination og kombinationen af ​​energispredning og seismisk isoleringsteknologi. Denne artikel introducerer først kort klassificering, udvikling og teknisk anvendelse af seismisk isolering og energispredningsteknologier. Derefter kombineret med egenskaberne ved fire typiske tekniske eksempler designet af forfatteren, introducerer det dybt designideer, applikationsmetoder og energispredningseffekter af den kombinerede seismiske isolerings- og energispredningsteknologier. Det kan ses, at den rationelle kombination af energispredning og seismiske isoleringsteknologier kan give fuldt spil til energispredningskapaciteten af ​​seismisk isolering og energispredningsanordninger og forbedre den seismiske ydelse af bygningsstrukturer yderligere.

Kina ligger mellem den vulkanske seismbælte om Pacific - Stillehavet og det eurasiske seismiske bælte og er et af de lande med de mest alvorlige jordskælvkatastrofer i verden. De seismiske aktiviteter i Kina er hovedsageligt fordelt i 23 seismiske zoner i fem regioner. Blandt dem kaldes områder med en intensitet på 7 grader (0,15 g) og derover høje seismiske zoner i intensitet. Distributionsandelen af ​​større byer i Kina i seismiske zoner med høj intensitet er ca. 31% (figur 1). Det kan ses, at urbaniseringsudviklingen i Kina står over for et alvorligt seismisk befæstningsarbejde.

[Figur 1 Andel af større byer i Kina i forskellige intensitetszoner]

De repræsentative byer med forskellige seismiske befæstningsintensiteter er vist i tabel 1. Det kan ses fra tabel 1, at de høje seismiske zoner i Kina hovedsageligt er placeret i det sydvestlige, nordvestlige og centrale regioner. Projekter beliggende i områder med kvaliteter 1 - 3 og i 7 - gradzoner med dårlige stedforhold (såsom Shanghai, hvor den karakteristiske periode på webstedet Tg=0.9 s) har høje standardkrav til seismiske teknologier.

Tabel 1 Klassificering af seismiske modstandsniveauer i Kina

De seismiske strukturer i Kina inkluderer hovedsageligt fire strukturelle former: stive seismiske strukturer, duktile seismiske strukturer, energi - spredning og seismiske - reducerende strukturer og seismiske - isoleringsstrukturer, som vist i figur 2.

[Figur 2 Hoved seismiske struktursystemer i Kina]

Den stive seismiske struktur vedtager tilgangen "hård modstand" og forbedrer den seismiske ydeevne ved at styrke den strukturelle styrke og stivhed, så den kræver en stor mængde byggematerialer. Den duktile seismiske struktur vedtager designkonceptet med "stærke søjler, svage bjælker, stærk forskydning, svag bøjning og stærke led, svage komponenter", så strukturen kan opretholde en bestemt duktilitet under handling af et jordskælv og nå designmålene for "tre niveauer og to stadier". Energien - spredning og seismisk - reducerende strukturer og seismiske - isoleringsstrukturer forbedrer strukturens seismiske ydelse ved at indstille energi - spredning af enheder eller seismiske - isoleringsenheder i hovedstrukturen for at sprede eller isolere den seismiske energiindgang til strukturen.

Almindeligt anvendte energi - spredning af enheder inkluderer metaldæmpere og viskøse spjæld, som vist i figur 3. Blandt dem hører metaldæmpere til forskydning - relaterede spjæld. Under den gentagne virkning af et jordskælv spreder de seismisk energi gennem den elastiske - plasthysteretiske deformation, der genereres, når metalmaterialet giver, såsom milde stålspjæld og knæk - begrænsede seler. Viskøse spjæld tilhører hastighed - relaterede spjæld. Under den gentagne virkning af et jordskælv bruger de dæmpningsegenskaberne for deres viskøse materialer til at sprede seismisk energi, såsom stang - type viskøse spjæld og viskøse dæmpervægge.

[Figur 3Energi - Dissipating -enheder]

Almindeligt anvendte seismiske - isoleringsindretninger inkluderer laminerede gummibelejer (figur 4 (a), (b)) og glidelejer (figur 4 (c), (d)). Begge har stor lodret stivhed til at bære den enorme vægt af den øverste struktur og relativt lille vandret stivhed for at isolere den seismiske energiindgang til strukturen.

[Figur 4Seismisk - Isolationsenheder]

Den kombinerede seismiske isolerings- og energispredningsteknologi er en innovativ applikationsform for seismisk isolering og energispredningsteknologier, hovedsageligt inklusive to typer: energispredningskombinationsteknologi og kombinationen af ​​energispredning og seismisk isoleringsteknologi.

Energispredningskombinationsteknologien er at rationelt kombinere og anvende flere energi - sprede enheder i henhold til deformationskarakteristika for strukturen og kravene til den seismiske ydeevne -baserede design af strukturen, give fuldt spil til energi - spredningseffekter af forskellige energi - sprede enheder, reducere den seismiske handling og forbedre den seismiske ydeevne i strukturen. Dens klassificering er vist i figur 5.

[Figur 5 Skematisk diagram over klassificeringen af ​​almindeligt anvendte kombinerede kombineredeEnergi - Dissipation Technologies] 

DeEnergispredningskombinationsteknologier blevet bredt anvendt i mange større projekter og opnået gode seismiske resultater. For eksempel Yunnan Dianchi Lake Convention and Exhibition Center, et forstærknings- og renoveringsprojekt i Tibet, Nikken Sekkei Tokyo -hovedkontorbygningen og Sen Tower i Sendai, Japan. Nikken Sekkei Tokyo -hovedkontorbygningen ligger i Sakurada - Bashi, Chiyoda - Ku, Tokyo, Japan (figur 6). Det er en rammestrukturbygning med en højde på 60 m, 1 kældergulv, 14 ovenfor - jordgulve og et samlet konstruktionsområde på 20.581m². Bygningen vedtager en kombineret energi - dissipationsteknologi af viskøse spjældvægge + knæk - tilbageholden seler. Energien - spredning af enheder og deres layout er vist i figurer 7 - 9. De viskøse spjældvægge fungerer under mindre og moderate jordskælv og vindbelastninger, mens spændingen - begrænsede seler fungerer under moderate og større jordskælv. Ved at blande de to typer energi - spredning af enheder, kan det strukturelle dæmpningsforhold under moderate jordskælv nå det dobbelte af det under mindre jordskælv. Da bygningen oplevede det store østlige Japan -jordskælv den 11. marts 2011, spillede de viskøse spjældvægge og knæk - tilbageholdte seler effektivt deres energi - dissipation og seismiske - reducerende roller, og bygningens hovedstruktur forblev intakt. Sen Tower i Sendai, Japan har en samlet byggehøjde på 206,69 m og vedtager en kombineret energi - spredningsteknologi af viskøse spjældvægge + friktionsdæmpere. De viskøse spjældvægge fungerer under mindre og større jordskælv, mens friktionsdæmpere kun fungerer under større jordskælv.

[Figur 6 Nikken Sekkei Tokyo hovedkontorbygning]

[Figur 7 Viscous Fluid Damper]

[Figur 8 BUCKLING - BESTÆRKT BRACE]

[Figur 9 Layout of Energy - Dissipating Devices i Nikken Sekkei Tokyo hovedkontorbygning]

Kombinationen af ​​energispredning og seismisk isoleringsteknologi betyder, at på grund af at anvende seismisk isoleringsteknologi til strukturen er der arrangeret energi - spredningsanordninger i eller uden for det seismiske isoleringslaget for yderligere at reducere den seismiske handling og forbedre strukturens seismiske ydeevne. Dens klassificering er vist i figur 10.

[Figur 10 Skematisk diagram over klassificeringen af ​​almindeligt anvendte kombinerede seismiske isolerings- og energispredningsteknologier]

Kombinationen af ​​energispredning og seismisk isoleringsteknologi anvendes mere udbredt. Suhao Ginza i Suqian, Jiangsu er en ramme - forskydning - vægstrukturbygning med en højde på 80 m, 2 kældergulve, 20 ovenfor - stuetulve og et samlet konstruktionsområde på 67.000 m². Dens arkitektoniske gengivelser er vist i figur 11. Bygningen vedtager en kombineret seismisk isolerings- og energispredning af inter -historie seismisk isolering + i - historie energispredning (viskøse spjæld). Naturgummiklejer, bly -kernesmållejer og viskøse spjæld er installeret i det seismiske isoleringslaget. Placeringen af ​​det seismiske isoleringslaget er vist i figur 12. Efter blanding af energi - spredning og seismisk - isoleringsindretninger, den strukturelle naturlige vibrationsperiode forlænges fra 1,64 til 3,74, når den seismiske reduktionskoefficient i X -retningen når 0,35, og det i Y -retningen når 0,36, når man ved at reducere det seismiske intensitet med en grad med en grad, med en god see - ved en god see - ved at gøre et design - ved at reducere seismen intensitet Reduktion af effekten.

[Figur 11 Arkitektoniske gengivelser af Suhao Ginza i Suqian, Jiangsu]

[Figur 12 Skematisk diagram over placeringen af ​​det seismiske isoleringslag i Suhao Ginza i Suqian, Jiangsu]

Derudover vedtager Tokyo Kiyomizu hovedkontorbygning i Japan et designskema med basisisolering + i - Story Energy Disipation (viskøse spjæld); Nihonbashi -bygningen i Tokyo vedtager et designskema med inter -historisk seismisk isolering + energispredning i den nedre struktur (viskøse dæmpervægge); Og Osaka Nakanoshima Concert Hall Building i Japan vedtager et designskema med inter -historie seismisk isolering + energispredning i den øverste struktur (viskøse spjæld), som alle har opnået god energi - spredningseffekter.

Dette afsnit vælger to sager om kombination af energi - dissipationskombination designet af forfatteren. Kombineret med projektets egenskaber introducerer det kort designideer og metoder til den kombinerede energi - spredningsstrukturer og foretager en sammenlignende analyse af energi - spredningskapacitet og seismiske - reducerende effekter af strukturer med og uden energi - spredning af enheder til reference til ingeniørdesignere.

2.1.1 Projektoversigt
S2 fra Yunnan Dianchi Lake Convention and Exhibition Center har en byggehøjde på 250 m og et samlet konstruktionsområde på 130.000 m². Dets arkitektoniske udseende er vist i figur 13.

[Figur 13 Arkitektoniske gengivelser af S2 af Yunnan Dianchi Lake Convention and Exhibition Center]
S2 fra Yunnan Dianchi Lake Convention and Exhibition Center vedtager et strukturelt system af stål - forstærkede betonrammer + betonkernevægge + bælte trusser. Bæltefladen er arrangeret den 22., 33. og 42. etager, som vist i figur 14.

[Figur 14 Skematisk diagram over det strukturelle system af S2 i Yunnan Dianchi Lake Convention and Exhibition Center]

2.1.2Energi - Dissipating and Seismic - Reducing Scheme
"Forordningerne om fremme af seismisk isolering og energispredning af bygningsprojekter i Yunnan -provinsen" (dekret nr. . 202 af Yunnan Provincial People's Government) kræver, at "nøgle -befæstet og specielt - befæstede bygningsprojekter med en enkelt bygningsområde af mere end 1.000 m² i områder med en seismisk befæstelse af 8 grader eller over at anvende seismisolering og energi -dissipationsteknologi og "Når energi - spredningsdesign vedtages, skal bygningens seismiske ydeevne forbedres markant, og forholdet mellem den vandrette forskydning af energien - spredning af strukturen til den for ikke -energi - spredningsstruktur under sjælden jordskælvshandling skal være mindre end 0,75".
S2 i Yunnan Dianchi Lake Convention and Exhibition Center er placeret i en seismisk zone med høj intensitet på 8 grader (0,2 g) og skal indføre energi - spredning og seismisk - reducerende teknologier for at forbedre strukturens seismiske ydeevne. For at opnå en 25% seismisk - reducerende virkning under større jordskælv, er fire typer energi - spredning og seismisk - reducerende enheder innovativt vedtaget: viskos - dæmper -uriggers, viskous - dæmpervægge, metal energi - spredende koblingsstråler, og spændte på de 22 33. gulve; Dæmpervæggene er arrangeret den 26. - 40 th etager; Metalenergien - spredning af koblingsbjælker er arrangeret i x - retning på den 26. - 40 th etager og i y - retning på 6. - 19 th gulve og 31. - 40 th gulve; Spændingen - tilbageholdte seler er arrangeret den 22., 33. og 42. etager.

[Figur 15 Skematisk diagram over energistrukturen - Dissipating -enheder i S2 i Yunnan Dianchi Lake Convention and Exhibition Center]

2.1.3 Seismisk - Reduktionseffekt
Antallet af energi - spredning af enheder i projektet og deres energi - spredningsbetingelser er vist i tabel 2.. Blandt dem spreder de tyktflydende - spjældsoverskrivere og viskøse dæmpervægge energi under mindre, moderate og store jordskælv; Metalenergien - spredning af koblingsbjælker og knæk - begrænsede seler giver kun stivhed under mindre jordskælv og går ind i udbyttet og energi - spredningstrin under moderate og større jordskælv, hvilket sikrer, at strukturens seismiske ydeevne under moderate og store jordskælv. Efterhånden som den seismiske intensitet øges, deltager stålkoblingsbjælkerne og -knusning - begrænsede seler gradvist i energispredning (figur 16), og strukturens yderligere dæmpningsforhold øges, hvilket effektivt sikrer strukturens seismiske ydeevne.

Tabel 2Energi - Dissipationsbetingelser for energi - spredning af enheder

[Figur 16 Energi - Dissipationsbetingelser for S2 i Yunnan Dianchi Lake Convention and Exhibition Center under forskellige jordskælvsbetingelser]

2.2.1 Projektoversigt
Den østlige paviljong på Shanghai -museet har en byggehøjde på 45 m, 2 kældergulve, 6 ovenfor - banebrydningsgulve og et samlet konstruktionsområde på 104.000 m². Flystørrelsen er 105 m × 182m. Dets arkitektoniske udseende er vist i figur 17.

[Figur 17 Arkitektoniske gengivelser af den østlige paviljong på Shanghai Museum]
Baseret på egenskaberne ved museumsbygningen, i det foreløbige stadium, blev der foreslået et stift strukturelt system med "stål - forstærkede betonsøjler + stålbjælker + stålbøjler" til at imødekomme det fleksible arkitektoniske layout. Det typiske strukturelle planlayout er vist i figur 18.

[Figur 18 Typisk strukturelt planlayout af det stive strukturskema]

2.2.2 Energi - Dissipating and Seismic - Reducerende skema

Projektet har følgende egenskaber:

1) East Pavilion of the Shanghai -museet er et ekstra - stort museumsskala med en designtjeneste på 100 år, og den seismiske handling skal forstærkes af 1.3 - 1.4 gange;

2) de kulturelle relikvier indsamlet i museet er dyrebare, og der bør træffes effektive foranstaltninger for at beskytte samlingerne mod skader under et jordskælv;

3) Museet har et rigt internt rum, med mange søjle - gratis store - rum i strukturen, få lodret - gennemtrængende søjler og store span rum og store - cantilever trusser ved hjørnerne.
For at sikre, at strukturen har en god seismisk ydeevne under virkning af et jordskælv, anses energi -dissipationsteknologien for at blive introduceret for at danne en kombineret energi - Dissipating Structural System of "Steel - Forstærkede betonsøjler + stålbjælker + viskous - dæmpervægge + spændende - begrænsede seler". Dæmpervæggene spreder energi under mindre, moderat og større jordskælv, spreder seismisk energi og reducerer den seismiske handling på hovedstrukturen; Knækket - tilbageholden seler giver stivhed under mindre og moderate jordskælv for at imødekomme de laterale stivhedskrav i strukturen og give for at sprede energi under større jordskælv. Gennem den kombinerede brug af viskøse - spjældvægge og spænding - begrænsede seler, har strukturen tilstrækkelig samlet stivhed og en god energi -dissipationsmekanisme. Det typiske strukturelle planlayout af energien - spredning og seismisk - reducerende skema er vist i figur 19.

[Figur 19 Typisk strukturelt planlayout afEnergi - Dissipating and Seismic - Reducing Scheme]
På grundlag af det stive strukturelle system erstatter energien - spredning og seismisk - reducerende skema det laterale resistente stålbøjler med knækling - begrænsede seler og kombineret med det arkitektoniske funktionsdesign, tilføjer viskøse - dæmpervægge i passende positioner.

2.2.3 Seismisk - Reduktionseffekt
Tabel 3 viser de sammenlignende analyseresultater af den seismiske struktur og energien - spredning og seismisk - reducerende struktur. Sammenlignet med det seismiske strukturelle system af "stål - armeret betonsøjler + stålbjælker

(1) Base forskydningskraft
Efter at have installeret viskøse dæmpningsvægge og knækbegrænsede seler, reduceres basisforstyrrelsen med ca. 20%.
(2) periode og dæmpningsforhold
Perioden for energispredning og seismisk reduktionsordning øges til en vis grad sammenlignet med den stive skema. I mellemtiden øges dæmpningsforholdet for strukturen under hyppige jordskælv fra 4% til 6,3%.
(3) Strukturel energiafledning
Den strukturelle energispredningskapacitet for energispredning og seismisk reduktionsordning forbedres markant. Endvidere tegner energispredning af de seismiske reduktionsenheder ca. halvdelen under større jordskælv, hvilket effektivt kan reducere skaderne på strukturelle komponenter. Figur 20 viser den strukturelle energispredning under mindre, moderate og større jordskælv.

△ Figur 20 Energispredning af den østlige paviljong af Shanghai Museum under forskellige seismiske forhold

To tilfælde af kombinationen af ​​energispredning og seismisk isolering designet af forfatteren er valgt. Kombineret med projektkarakteristikken introduceres designideerne til den kombinerede seismiske isolerings- og energispredningstrukturer kort, og de naturlige vibrationsperioder, seismiske reduktionseffektivitet og energispredningskapacitet af strukturer med og uden seismisk isolering og energispedningsanordninger sammenlignes og analyseres for referencen af ​​ingeniørforretningsdesignere.

3.1.1 Projektoversigt
Den første - fase af Kashgar Rural Commercial Bank Headquarters Building har en byggehøjde på 86 m, 1 kældergulv, 19 ovenfor - stueetager og et samlet konstruktionsområde på 35.000 m². Podiet og hovedtårnet adskilles af en samling. Dets arkitektoniske udseende er vist i figur 21. Det vigtigste tårn i projektet vedtager en armeret betonramme - kernerørstrukturelt system, som vist i figur 22.

[Figur 21 Arkitektoniske gengivelser af Kashgar Rural Banks hovedkvarterets bygning]

[Figur 22 Strukturelt system af Kashgar -bygningens hovedkvarter for Kashgar Rural Banks hovedkvarter]

3.1.2 Kombinationsskema afEnergispredning og seismisk isolering
De strukturelle designfunktioner i Kashgar Rural Commercial Banks hovedkvarterbygning er som følger: 1) Det planlagte konstruktionsområde i projektet har en seismisk befæstningsintensitet på 8 grader (0,3 g), der hører til en høj -intensitet seismisk zone, med høje krav til strukturel seismisk ydeevne; 2) Bygningsfasaden skal være så gennemsigtig som muligt, og perifere forskydningsvægge kan ikke indstilles.
Derfor overvejes seismisk isoleringsteknologi, og viskøse spjæld er installeret i det seismiske isoleringslag for at reducere den seismiske virkning på den øverste struktur, sikre, at den øverste struktur har god seismisk ydeevne og nå designmålet om at reducere den seismiske intensitet af den øverste struktur med en grad.
Det seismiske isoleringslaget er placeret under kældergulvpladen og over fonden topplade. I alt 34 seismiske isoleringslejer (23 bly -kerne gummibelejer (LRB) og 11 naturgummirejer (LNR)) og 16 viskøse spjæld (VFD) er arrangeret i det seismiske isoleringslaget. Layoutet er vist i figur 23 og 24.

[Figur 23 Planlayout afSeismiske isoleringslejer]

[Figur 24 3 d skematisk diagram overSeismisk isoleringslag]

3.1.3 Effekter af kombinationen af ​​energispredning og seismisk isolering
(1) periode
Sammenligningen af ​​de strukturelle perioder med og uden seismiske isoleringsindretninger er vist i tabel 4. Den seismiske isoleringsskema udvider den strukturelle periode med cirka 2,5 gange ved at indstille det seismiske isoleringslaget, hvilket effektivt reducerer den seismiske handling.

Tabel 4 Sammenligning af strukturelle perioder med og uden seismiske isoleringsenheder
(2) Seismisk reduktionskoefficient
Efter beregning er den maksimale seismiske reduktionskoefficient for historiens forskydningsstyrke under jordskælvet med befæstning 0,34, og den maksimale seismiske reduktionskoefficient for historien, der vælter øjeblik, er 0,35. Begge er mindre end 0,38 (med spjæld sæt) specificeret i "Code for Seismic Design of Buildings" (GB 50011 - 2010) (2016 -udgave) [15] (benævnt den seismiske designkode kort). I henhold til den seismiske designkode kan designet udføres med en reduktion af en grad i seismisk intensitet.
(3) Strukturel energiafledning
Energispredningen af ​​hver del af det seismiske isoleringslag under det sjældne jordskælv er vist i figur 25. Resultaterne af energitiden - Historieanalyse under det sjældne jordskælv viser, at energispredningen af ​​den seismiske isoleringslejer tegner Reduktion af den seismiske energiindgang til den øverste struktur.

[Figur 25EnergispredningUnder det sjældne jordskælv]

3.2.1 Projektoversigt
Xi'an Silk Road International Convention Center har en byggehøjde på 60 m, 2 kældergulve, 3 ovenfor - stuetager og et samlet konstruktionsområde på 207.000 m². Dets arkitektoniske udseende er vist i figur 26.

[Figur 26 Arkitektoniske gengivelser af Xi'an Silk Road International Convention Center]
Tårnets øverste struktur vedtager et gigantisk stålramme strukturelt system. De gigantiske søjler er sammensat af 20 lodrette understøttelsescylindre, og de gigantiske bjælker er sammensat af en 4m - højstålstålstolplade og en 4,5 m -stålstålstaksplade, som vist i figur 27 og 28.

[Figur 27 Det samlede strukturelle afsnit]

[Figur 28 Lodrette trafikcylindre (20)]

3.2.2 KombineretSeismisk isoleringOrdning
De strukturelle designfunktioner i Xi'an Silk Road International Convention Center er som følger: 1) Projektet er placeret i en seismisk zone med høj intensitet på 8 grader (0,2 g) med høje krav til strukturel seismisk ydeevne; 2) Strukturen vedtager et gigantisk stålrammestruktursystem, og bygningen har mange store span og store - cantilever -rum. Effektive foranstaltninger er nødvendige for at sikre den seismiske ydeevne af den gigantiske ramme; 3) Strukturen har en stor rækkevidde og tung gulvbelastning. Tyngdekraften har en stor indflydelse på komponentstørrelsen. På samme tid har den overordnede struktur en meget lille højde - til - breddeforhold (0,32), hvilket resulterer i en relativt stor vandret stivhed af den øverste struktur.
Baseret på ovennævnte projektegenskaber vedtages et seismisk isoleringsskema øverst på søjlerne på det første kældergulv. Det seismiske isoleringslag bruger en kombination af naturgummibelejer + bly - kernetummirejer + glidende lejer + viskøse spjæld, når man opnår designmålet om at reducere den seismiske intensitet af den øverste struktur med en grad og reducere den seismiske handling i høj grad og reducere den seismiske handling på den gigantiske ramme.
I alt 74 bly -kerne gummibelejer (LRB), 96 naturgummibelejer (LNR), 356 elastiske glidelejer (ESB/SB) og 32 viskøse fluiddæmpere (VFD) er arrangeret i det seismiske isoleringslaget. Det specifikke layout er vist i figur 29.

[Figur 29 Planlayout afSeismiske isoleringslejer]

3.2.3 Effekter af den kombinerede seismiske isolering
(1) periode
Sammenligningen af ​​de strukturelle perioder med og uden seismiske isolationsindretninger er vist i tabel 5. Perioden for den seismiske isolationsstruktur udvides med 3.7 - 4.2 gange sammenlignet med den ikke -seismiske isolationsstruktur, hvilket er gavnligt for strukturen at holde sig væk fra stedets karakteristiske periode og reducere den seismiske handling.

Tabel 5 Sammenligning af strukturelle perioder med og uden seismiske isoleringsenheder
(2) Seismisk reduktionskoefficient
Efter beregning er den maksimale seismiske reduktionskoefficient for historiens forskydningsstyrke under jordskælvet med befæstning 0,35, og den maksimale seismiske reduktionskoefficient for historien, der vælter øjeblik, er 0,35. Begge er mindre end 0,38 (med spjæld sæt) specificeret i den seismiske designkode. I henhold til den seismiske designkode kan designet udføres med en reduktion af en grad i seismisk intensitet.
(3) Strukturel energiafledning
Energispredningen af ​​hver del af det seismiske isoleringslag under det sjældne jordskælv er vist i figur 30. Resultaterne af energitid - Historieanalyse under det sjældne jordskælv viser, at de fleste af de seismiske energiindgang til den seismiske isoleringsstruktur spredes af de seismiske isoleringslejer og spids. Blandt dem tegner energiafledning af de seismiske isoleringslejer 68%, energispredningen af ​​dæmperne tegner sig for 17%, og den samlede energispredning af seismisk isoleringslag tegner sig for 85%af den samlede energispredning af strukturen, hvilket reducerer den seismiske energiindgang til den øverste struktur.

[Figur 30 Energispredning under det sjældne jordskælv]

(1) Seismiske zoner med høj intensitet er bredt fordelt i Kina, og Kinas urbanisering udvikler sig hurtigt. Det er nødvendigt at vedtage effektive seismiske foranstaltninger for at forbedre den seismiske ydelse og servicekvalitet for bygninger.
(2) Seismisk isolering og energispredningsteknologier har modnet og anvendes bredt i bygningsstrukturer (såsom høje bygninger og store spanbygninger), hvilket effektivt kan reducere seismisk handling og forbedre den seismiske ydeevne af strukturer.
(3) Fra de to applikationssager om energispredningskombinationsteknologier og de to anvendelsessager om kombinationen af ​​energispredning og seismiske isoleringsteknologier, kan det ses, at ifølge projektets egenskaber rationelt kombinerer og anvender energispredning og seismiske isoleringsteknologier yderligere kan forbedre bygningens strukturer og opnå det otte - karakterarkitekturelle princip af "anvendelig, økonomisk, grøn, og en test.". Den kombinerede anvendelse af seismisk isolering og energispredningsteknologier vil helt sikkert blive en tendens til udviklingen af ​​seismisk design.

[1] Ding Jiemin, Wu Honglei. Designguide og teknisk anvendelse af seismisk isolering og energispredning bygningsstrukturer [M]. Beijing: China Architecture & Building Press, 2018.
[2] Ding Jiemin, Wu Honglei. Ingeniørdesign og anvendelse af viskøs dæmpningsteknologi [M]. Beijing: China Architecture & Building Press, 2017.
[3] Wu Honglei, Ding Jiemin, Liu Bo. Performance -baseret design og anvendelse af kombinerede energispredningstrukturer til superhøj - Rise Buildings [J]. Journal of Building Structures, 2020, 41 (3): 14 - 24.
[4] Wang Shiyu, Wu Honglei, Wu Hao. Anvendelse af hybrid energispredningsteknologi i forstærknings- og renoveringsprojektet for en enkelt span -ramme [J]. Bygningsstruktur, 2020, 50 (S1): 405 - 410.
[5] Hiroaki Harada, Tatsumi Shinohara, Keita Sakakibara. En undersøgelse af dynamisk opførsel af Nikken Sekkei Tokyo -bygningen udstyret med energispredningssystemer, da de blev ramt af 2011 Great East Japan Earthquake [C] // Proceduren for den 15. verdenskonference om jordskælvsteknik. Lisboa, 2012.
[6] Shuichi Otaka, Masayuki Yamanaka, Shokichi Gokan, et al. Toranomon - Roppongi Area Project [C] // Proceedings of the 9th Global Conference of Council on Tall Buildings and Urban Habitat. Shanghai, 2012.
[7] Ding Jiemin, Tu Yu, Wu Honglei, et al. Anvendelsesundersøgelse af den kombinerede teknologi til seismisk isolering og energispredning i seismiske befæstningsområder med høj intensitet [J]. Journal of Building Structures, 2019, 40 (2): 77 - 87.
[8] Zhang Zhengtao, Xia Changchun, Fan Rong, et al. Design af inter - Story Seismic Isolation for Suqian Suhao Ginza [J]. Building Structure, 2013, 43 (19): 54 - 59.
[9] Dai Shimazaki, Kentaro Nakagawa. Seismiske isoleringssystemer, der inkorporerer med RC -kernevægge og præfabrikerede betonomkredsrammer [J]. International Journal of High - Rise Buildings, 2015, 4 (3): 181 - 189.
[10] Hisayoshi Kojimi, Sone, Tomohisa. Den strukturelle design af Tokyo Nihombashi Tower [J]. Struktur: Journal of Japan Structural Consultants Association, 2015, 48 (12): 50 - 51, 12.
[11] Ken Okada, Satoshi Yoshida. Strukturel design af Nakanoshima Festival Tower [J]. International Journal of High - Rise Buildings, 2014, 3 (3): 173 - 183.
[12] Special Review Report om den seismiske design af S2 af Kunming Dianchi Lake Convention and Exhibition Center [R]. Shanghai: Tongji Architectural Design (Group) Co., Ltd., 2018.
[13] Special Review Report om det seismiske design af det nyligt byggede projekt fra East Pavilion of the Shanghai Museum (overskrider grænsen for høje bygninger) [R]. Shanghai: Tongji Architectural Design (Group) Co., Ltd., 2017.
[14] Speciel analyserapport om den seismiske isoleringsdesign af Kashgar Rural Commercial Banks hovedkvarterbygning [R]. Shanghai: Tongji Architectural Design (Group) Co., Ltd., 2017.
[15] Kode til seismisk design af bygninger: GB 50011 - 2010 [s] . 2016 udgave. Beijing: China Architecture & Building Press, 2016.
[16] Wu Honglei, Ding Jiemin, Chen Changjia. Anvendelsesundersøgelser om seismisk isoleringsteknologi i Xi'an Silk Road International Convention Center [J]. Journal of Building Structures, 2020, 41 (2): 13 - 21.

Ding Jiemin er professor og doktorgradsvejleder ved Tongji University, en National Master of Engineering Survey and Design, en National First -Class Registreret Structural Engineer, en senior charteret strukturingeniør for Institution of Structural Engineers (UK) og vicegeneraldirektøren for redaktionens bestyrelse for "Building Structure". Han er i øjeblikket chefingeniør for Tongji Architectural Design (Group) Co., Ltd.
Han uddannede sig fra Institut for Strukturteknik ved Tongji University i 1990 med en doktor i ingeniørgrad. Han har længe været engageret i forsknings- og designkonsultation af komplekse strukturer og har opnået rige forskningsresultater i komplekse strukturer såsom super -høje -stigningsstrukturer og store stålstrukturer. Han har vundet den første - pris for ministeriet for konstruktionsvidenskab og teknologiudviklingspris, den anden - pris for National Science and Technology Progress Award, den særlige præmie for Shanghai Science and Technology Progress Award Award, den første pris for ministeriet for uddannelsesvidenskab og teknologiudviklingsproces og den særlige pris for Architectural Society of China Science and Technology Progress Award. Han har også deltaget i samlingen af ​​nationale og Shanghai -designkoder som "Kode til seismisk design af bygninger" (GB 50011 - 2010) og "Kode til design af rumlige strukturer" (DG/TJ 08 - 52 - 2004). Han har afsluttet mere end 100 ingeniørprojekter, herunder høje og super -høje -stigningsbygninger, store spanstadioner, konference- og udstillingscentre, store teatre og højhastigheds jernbanetransportknudepunkter og har vundet de første og anden præmier for den nationale fremragende ingeniørundersøgelse og designindustri arkitektonisk ingeniørpris, design sølvprisen og de første og andet priser for den nationale fremragende bygningsstruktur tildelt tildelingen. I november 2017 blev han tildelt Lifetime Honor Membership Award af Structural Engineers World Congress (SEWC). I oktober 2018 vandt han guldmedaljen for Institution of Structural Engineers (Istructe) i Storbritannien. I april 2019 vandt han Rådets fremragende bidrag til Rådet om høje bygninger og urbane habitat (CTBUH).

Denne artikel blev offentliggjort i den 17. udgave af "Building Structure" i 2021, med titlen "Udvikling og anvendelse af seismisk isolering og energispredningsteknologi ". Forfatterne er Ding Jiemin, Wu Honglei, Wang Shiyu og Chen Changjia, og enheden er Tongji Architectural Design (Group) Co., Ltd.
Kilde: Bygningsstruktur

Nyheder fra http://www.zjypxzx.com/c/unding