Master Ding Jiemin:
Vývoj a aplikace seismické izolace a technologie rozptylu energie
Vývoj a aplikace seismické izolace a technologie rozptylu energie
Ding Jiemin, Wu Honglei, Wang Shiyu a Chen Changjia,
Abstraktní:
Čína má široké rozdělení seismických regionů a závažných katastrof v zemětřesení. Pro stavební struktury zahrnují seismické struktury hlavně tradiční tuhé struktury, tažné struktury a seismické izolace a struktury disipace energie. Tradiční tuhá struktura přijímá přístup „tvrdý odpor“, který vyžaduje velké množství stavebních materiálů. Ačkoli tažná struktura může dosáhnout cíle konstrukce strukturální bezpečnosti při velkých zemětřeseních, stále existují problémy, jako je závažné poškození zemětřesení a potíže s opravou. Seismické izolace a struktury rozptylu energie vydržely test hlavních zemětřesení a prokázaly dobrý seismický výkon. V současné době jsou v Číně aplikovány hlavně individuálně seismické izolace a technologie rozptylu energie v Číně a ve formách žádostí není nedostatek inovací. Japonsko začalo přijímat kombinované technologie seismické izolace a energii a dosáhlo dobrých seismických výsledků. Kombinované technologie seismické izolace a technologie disipace energie zahrnují technologii kombinace energetiky a kombinace technologie rozptylu energie a seismické izolační technologie. Tento článek nejprve stručně představuje klasifikaci, vývoj a inženýrskou aplikaci seismických technologií izolace a disipace energie. Poté, v kombinaci s charakteristikami čtyř typických inženýrských příkladů navržených autorem, hluboce představuje návrhové myšlenky, metody aplikací a účinky disipace energie kombinovaných technologií seismické izolace a technologie rozptylu energie. Je vidět, že racionální kombinace rozptylu energie a technologií seismických izolací může poskytnout plnou hru na kapacitu rozptylu energie seismické izolace a zařízení pro disipaci energie a dále zlepšit seismický výkon stavebních struktur.
01 Přehled seismického odporu a kombinovanéSeismická izolace a rozptyl energiev Číně
1.1 Distribuce seismické akce v Číně
Čína se nachází mezi obvodem - tichomořský sopečný seismický pás a euroasijský seismický pás a je jednou ze zemí s nejzávažnějšími zemětřeseními na světě. Seismické aktivity v Číně jsou distribuovány hlavně v 23 seismických zónách v pěti regionech. Mezi nimi se oblasti s intenzitou 7 stupňů (0,15 g) a vyšší nazývají seismické zóny s vysokou intenzitou. Distribuční podíl hlavních měst v Číně v seismických zónách s vysokou intenzitou je asi 31% (obrázek 1). Je vidět, že rozvoj urbanizace v Číně čelí vážné seismické opevnění.

[Obrázek 1 Část hlavních měst v Číně v různých zónách intenzity]
Reprezentativní města různých intenzit seismického opevnění jsou uvedena v tabulce 1. Z tabulky 1 je patrné, že seismické zóny s vysokou intenzitou v Číně jsou umístěny hlavně na jihozápadním, severozápadním a centrálním regionech. Projekty umístěné v oblastech stupňů 1 - 3 a v 7 - stupňových zónách se špatnými podmínkami webu (jako je Šanghaj, kde charakteristické období webu TG=0.9 s) má vysoké - standardní požadavky na seismické technologie.
|
|
|
|
|
|
|
|
Stupeň |
Intenzita designu |
Reprezentativní město |
|
|
|
1 |
8(0.3g) |
Kashgar, Xinjiang; Tianshui, Gansu; Suqian, Jiangsu. |
|
|
|
2 |
8(0.2g) |
Peking; Urumqi, Xinjiang; Kunming, Yunnan. |
|
|
|
3 |
7(0.15g) |
Tianjin, Xiamen, Fujian; Zhengzhou, Henan; |
|
|
|
4 |
7(0.1g) |
Šanghaj, Changchun, Jilin; Guangzhou, Guangdong; |
|
|
|
5 |
6(0.05g) |
Hangzhou, Zhejiang; Chongqing. |
|
|
|
|
|
|
|
Tabulka 1 Klasifikace úrovní seismické rezistence v Číně
1.2 Typy seismických struktur
Seismické struktury v Číně zahrnují hlavně čtyři strukturální formy: rigidní seismické struktury, tažné seismické struktury, energii - rozptýlení a seismické - redukující struktury a seismické izolační struktury, jak je znázorněno na obrázku 2.

[Obrázek 2 Systémy hlavní seismické struktury v Číně]
Tuhá seismická struktura přijímá přístup „tvrdý odpor“ a zlepšuje seismický výkon posílením strukturální síly a tuhosti, takže vyžaduje velké množství stavebních materiálů. Tažná seismická struktura přijímá koncept návrhu „silných sloupců, slabých paprsků, silného smyku, slabého ohybu a silných kloubů, slabých složek“, takže struktura může udržovat určitou tažnost při působení zemětřesení a dosáhnout návrhových cílů „tří úrovní a dvou fází“. Energie - disipační a seismická - redukující struktury a seismické - izolační struktury zlepšují seismický výkon struktury nastavením energie - rozptylující zařízení nebo seismická izolační zařízení v hlavní struktuře, aby se rozptýlila nebo izolovala vstup seismické energie do struktury.
1.3 KlasifikaceTechnologie seismické izolace a disipace energie
Mezi běžně používaná energie - disipační zařízení patří kovové tlumiče a viskózní tlumiče, jak je znázorněno na obrázku 3. Mezi nimi patří kovové tlumiče k vysídlení - související tlumiče. Při opakovaném účinku zemětřesení rozptylují seismickou energii přes elastickou - plastovou hysteretickou deformaci generovanou, když se kovový materiál dá, jako jsou mírné - ocelové tlumiče a vzpěr - omezené rovnátka. Viskózní tlumiče patří k rychlosti - související tlumiče. Při opakovaném účinku zemětřesení používají tlumicí vlastnosti svých viskózních materiálů k rozptýlení seismické energie, jako jsou typové viskózní tlumiče a viskózní tlumiče.
[Obrázek 3Energie - Disipační zařízení]
Běžně používaná seismická izolační zařízení zahrnují laminovaná gumová ložiska (obrázek 4 (a), (b)) a posuvná ložiska (obrázek 4 (c), (d)). Oba mají velkou vertikální tuhost, která nese obrovskou hmotnost horní struktury, a relativně malou horizontální tuhost, aby izolovaly vstup seismické energie do struktury.

[Obrázek 4Seismická - izolační zařízení]
1.4 Přehled kombinovanéhoTechnologie seismické izolace a disipace energie
Kombinovaná technologie seismické izolace a disipace energie je inovativní aplikační formou technologií seismické izolace a disipace energie, zejména včetně dvou typů: technologie kombinace disipace energie a kombinace technologie rozptylu energie a seismické izolační technologie.
1.4.1 EnergieKombinovací technologie disipace
Technologie kombinace disipace energie je racionálně kombinovat a aplikovat více energie - rozptylující zařízení podle deformačních charakteristik struktury a požadavků seismické výkonnosti struktury, dávat plnou hru energetickým disipačním účinkům různých energetických disipačních zařízení, snižovat seismické působení a zlepšit seismickou výkonnost struktury. Jeho klasifikace je znázorněna na obrázku 5.

[Obrázek 5 Schematický diagram klasifikace běžně používaného kombinovanéhoTechnologie disipace]
TheTechnologie kombinace rozptylu energiebyl široce aplikován v mnoha velkých projektech a dosáhl dobrých seismických výsledků. Například kongresová a výstavní centrum Yunnan Dianchi Lake, projekt posílení a renovace v Tibetu, hlavní kancelářská budova Nikken Sekkei Tokio a Sen Tower v Japonsku Sendai. Budova hlavního úřadu Nikken Sekkei Tokio se nachází v Sakuradě - Bashi, Chiyoda - Ku, Tokio, Japonsko (obrázek 6). Jedná se o budovu rámu - struktury s výškou 60 m, 1 podlahové podlahy, 14 nad - podlahy a celkovou konstrukční plochou 20 581 m². Budova přijímá kombinovanou energii - technologii rozptylu viskózních tlumičů + vzpěru - omezené rovnátka. Energie - disipační zařízení a jejich rozvržení jsou zobrazeny na obrázcích 7 - 9. Viskózní tlumičtí stěny fungují při menších a mírných zemětřeseních a větrných zatíženích, zatímco vzpěrné závorky fungují při mírném a hlavním zemětřesením. Smícháním dvou typů energetických - rozptylovacích zařízení může poměr strukturálního tlumení při mírném zemětřesení dosáhnout dvakrát za menšího zemětřesení. Když budova zažila zemětřesení Velkého východního Japonska 11. března 2011, viskózní tlumičtí zdi a vzpěru - omezené rovnátka účinně hrála svou energii - rozptyl a seismické - snižující role a hlavní struktura budovy zůstala neporušená. Japonsko Sen v Sendai v Sendai má celkovou výšku budovy 206,69 m a přijímá kombinovanou technologii disipace viskózních tlumičů + třecích tlumičů. Viskózní tlumičtí stěny fungují při menších a hlavních zemětřeseních, zatímco tlumiče tření fungují pouze při velkých zemětřeseních.

[Obrázek 6 Nikken Sekkei Tokio Head Office Building]


[Obrázek 8 vzpěra - omezená ortéza]

[Obrázek 9 Rozložení energie - Disipační zařízení v budově hlavního úřadu Nikken Sekkei Tokio]
1.4.2 KombinaceTechnologie rozptylu energie a seismické izolace
Kombinace technologie rozptylu energie a seismické izolace znamená, že na základě přijetí seismické izolační technologie pro strukturu je uspořádána energetická disipační zařízení ve vrstvě seismické izolace nebo mimo ni, aby se dále snižovalo seismický účinek a zlepšilo seismickou výkonnost struktury. Jeho klasifikace je znázorněna na obrázku 10.
Kombinace rozptylu energie a technologie seismické izolace je více používána. Suhao Ginza v Suqian, Jiangsu je budova struktury smyku - smyko - s výškou 80 m, 2 suterénní podlahy, 20 nad - zemní podlahy a celková stavební plocha 67 000 m². Její architektonické vykreslování jsou uvedeny na obrázku 11. Budova přijímá kombinované seismické izolaci a schéma rozptylu energie inter -příběhové seismické izolace + in - příběh o energii příběhu (viskózní tlumiče). V seismické izolační vrstvě jsou instalována přírodní gumová ložiska, olovo - jádro gumová ložiska a viskózní tlumiče. The location of the seismic isolation layer is shown in Figure 12. After mixing the application of energy - dissipating and seismic - isolation devices, the structural natural vibration period is extended from 1.64s to 3.74s, the seismic reduction coefficient in the X - direction reaches 0.35, and that in the Y - direction reaches 0.36, achieving the design goal of reducing the seismic intensity by one degree, with a good seismic - Snížení účinku.

[Obrázek 11 Architektonické vykreslování Suhao Ginza v Suqian, Jiangsu]

[Obrázek 12 Schematický diagram umístění seismické izolační vrstvy v Suhao Ginza v Suqian, Jiangsu]
Kromě toho budova hlavního úřadu Tokio Kiyomizu v Japonsku přijímá návrhové schéma izolace základních izolace + in -disipace energie (viskózní tlumiče); Budova Nihonbashi v Tokiu přijímá návrhové schéma inter -příběhové seismické izolace + rozptyl energie ve spodní struktuře (viskózní tlumičtí stěny); A budova koncertní sál Osaka Nakanoshima v Japonsku přijímá návrhové schéma inter -příběhové seismické izolace + rozptyl energie v horní struktuře (viskózní tlumiče), z nichž všechny dosáhly dobré energetické efekty.
02 analýza případůKombinace rozptylu energie
Tato část vybírá dva kombinační případy energie - navržené autorem. V kombinaci s charakteristikami projektu stručně představuje návrhové nápady a metody kombinovaných struktur disipace energie a provádí srovnávací analýzu energetické disipační kapacity a seismické - snižující účinky struktur s a bez energie - pro odkaz inženýrských návrhářů.
2.1 S2 konvenčního a výstavního centra Yunnan Dianchi Lake
2.1.1 Přehled projektu
S2 S2 Yunnan Dianchi Lake Convention and Exhibition Center má výšku budovy 250 metrů a celkovou stavební plochu 130 000 m². Jeho architektonický vzhled je znázorněn na obrázku 13.

[Obrázek 13 Architektonické vykreslování S2 konference a výstavního centra Yunnan Dianchi Lake]
S2 konvence a výstavního centra Yunnan Dianchi Lake přijímá strukturální systém oceli - vyztužené betonové rámy + betonové jádrové stěny + příhradové pásy. Pásové příhradové nosníky jsou uspořádány na 22., 33. a 42. patře, jak je znázorněno na obrázku 14.

[Obrázek 14 Schematický diagram strukturálního systému S2 konvenčního a výstavního centra Yunnan Dianchi Lake]
2.1.2Energie - rozptýlení a seismické - redukční schéma
„Nařízení o podpoře seismických izolačních a izolačních a energetických disipačních projektů v provincii Yunnan“ (vyhláška č. . 202 z provinční lidové vlády Yunnan) vyžaduje, aby „klíčové - obohacené a zvláště stavební projekty, které by se ujala izolovaně a více než více než 1 000 m² v oblastech se seismickou omocnící intenzitou 8℃Technologie "a" Když je přijat energetický návrh disipace, seismický výkon budovy by měl být výrazně zlepšen a poměr horizontálního posunutí energetické - rozptýlené struktury na strukturu ne - energetické - rozptýlené struktury při vzácném zemětřesení by měl být menší než 0,75 ".
S2 konvence a výstavního centra S2 Yunnan Dianchi Lake se nachází v seismické zóně s vysokou intenzitou 8 stupňů (0,2 g) a měla by přijmout energii - rozptýlení a seismické - snižující technologie, aby se zlepšila seismická výkonnost struktury. Aby se dosáhlo 25% seismického - redukčního účinku při velkých zemětřeseních, jsou inovativně přijímány čtyři typy energetických - rozptylovacích a seismických - redukčních zařízení: viskózní - tlumiče, viskózní - tlumičtí stěny, kovová energie - kovová energie - jsou usazeny - jsou aranžé - jsou aranžé, jsou aranžé, jsou aranžé, jsou aranžé, jsou aranžé, a jsou aranžé, jsou aranžé, jsou aranžé, jsou aranžé, jsou aranžé, jsou aranžé, jsou aranžé, jsou aranžé, jsou aranžé, jsou aranžé, a jsou uspořádány, jsou aranžé, jsou aranžé, aranžé, agenturu, které jsou naopak, aranžé, aranžé, aranžé, aranžé, které jsou na obrázku 15. 33. patra; Viskózní - tlumičtí stěny jsou uspořádány na 26. - 40 podlahách; Kovová energie - disipační spojovací paprsky jsou uspořádány ve směru x - na 26. {- 40 th patro a ve směru Y - na 6. - 19 podlahách a 31. - 40 th patro; Vzpěry - omezené rovnátka jsou uspořádána na 22., 33. a 42. patře.

[Obrázek 15 Schematický diagram struktury energetických - disipačních zařízení v S2 konference a výstavního centra Yunnan Dianchi Lake]
2.1.3 Seismic - snižující účinek
Počet energetických - disipačních zařízení v projektu a jejich podmínky energie - rozptylu jsou uvedeny v tabulce 2. Mezi nimi viskózní - tlumič a viskózní zdi tlumí energii při menších, středních a hlavních zemětřeseních; Kovová energie - disipační spojovací paprsky a vzpěr - omezené rovnátka poskytují tuhost pouze při menších zemětřeseních a vstupují do výnosu a energie - rozptýlení fáze při mírném a velkém zemětřesení, což zajišťuje seismické výkon struktury při mírném a hlavním zemětřesením. Jak se seismická intenzita zvyšuje, ocelové spojovací paprsky a vzpěry - omezené rovnátka se postupně účastní rozptylu energie (obrázek 16) a další poměr tlumení struktury se zvyšuje, což účinně zajišťuje seismický výkon struktury.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zařízení disipace energie |
Množství |
Menší |
Mírný |
Hlavní |
|
|
|
|
Viskózní tlumič |
16 |
P |
P |
P |
|
|
|
|
Viskózní tlumič |
64 |
|
||||
|
|
Vazební paprsek s kovovou energií |
74 |
|
P |
P |
|
|
|
|
Vzpěra omezená ortéza |
120 |
|
||||
|
|
Další poměr tlumení |
Směrování x |
|
1% |
1.80% |
2.90% |
|
|
|
Směr |
|
2% |
2.60% |
3.10% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Tabulka 2Energie - Disipační podmínky energie - Disipační zařízení

[Obrázek 16 Energie - Podmínky rozptylu S2 S2 Yunnan Dianchi Lake Convention and Exhibition Center za různých podmínek zemětřesení]
2.2 Východní pavilon muzea v Šanghaji
2.2.1 Přehled projektu
Východní pavilon muzea v Šanghaji má výšku budovy 45 m, 2 suterénní podlahy, 6 nad - pozemní podlahy a celková stavební plocha 104 000 m². Velikost roviny je 105 m x 182 m. Jeho architektonický vzhled je znázorněn na obrázku 17.

[Obrázek 17 Architektonické vykreslování východního pavilonu muzea Šanghaje]
Na základě charakteristik budovy muzea byl v předběžné fázi navržen tuhý strukturální systém „Ocel - vyztužené betonové sloupy + ocelové nosníky + ocelové rovnátka“, aby splňoval flexibilní architektonické uspořádání. Typické rozložení strukturální roviny je znázorněno na obrázku 18.

[Obrázek 18 Typické rozložení strukturální roviny schématu tuhé struktury]
2.2.2 Energie - Disipační a seismická - redukční schéma
Projekt má následující vlastnosti:
1) Východní pavilon muzea v Šanghaji je extra - velké - měřítko muzeum s designovou životností 100 let a seismickou akci musí být zesílena 1.3 - 1.4 Times;
2) kulturní relikvie shromážděné v muzeu jsou vzácné a je třeba přijmout účinná opatření k ochraně sbírek před poškozením během zemětřesení;
3) Muzeum má bohatý vnitřní prostor, s mnoha volnými - velkými - velkými prostory ve struktuře, několik vertikálně - pronikavých sloupců a velkými - rozpěstovými prostory a velkými - konzolovými příhradami v rozích.
Aby se zajistilo, že struktura má dobrý seismický výkon při účinku zemětřesení, je považována za zavedenou technologii energie - technologie disipace za účelem vytvoření kombinované energie - rozptýlující strukturální systém „zesílených betonových sloupců + ocelové paprsky + viskové - tlumičtí stěny + vzpěr -. Viskózní a tlumičské stěny rozptylují energii při menších, středních a hlavních zemětřeseních, rozptylují seismickou energii a snižují seismické účinky na hlavní strukturu; Vzpěry - omezené rovnátka poskytují tuhost při menších a mírných zemětřeseních, aby splňovaly požadavky na boční tuhost struktury a získaly rozptýlení energie při velkých zemětřeseních. Prostřednictvím kombinovaného použití viskózních - tlumičů a vzpěr - omezených rovnátka má struktura dostatečná celková tuhost a dobrou energii - rozptýlení mechanismu. Typické rozložení strukturální roviny energetického - rozptylu a seismického - redukčního schématu je znázorněno na obrázku 19.

[Obrázek 19 Typické rozložení strukturální rovinyEnergie - rozptylování a seismické - redukční schéma]
Na základě rigidního strukturálního systému nahrazuje schéma energie a seismického a seismického - redukčního schématu laterální - odolné ocelové rovnátka vzpěstou - omezené rovnátka a v kombinaci s designem architektonické funkce, přidává viskózní - tlumičské stěny ve vhodných pozicích.
2.2.3 Seismic - snižující účinek
Tabulka 3 ukazuje výsledky srovnávací analýzy seismické struktury a energii - disipační a seismická - redukční struktura. Ve srovnání se seismickým strukturálním systémem "ocelových - železobetonových sloupců + ocelových nosníků
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Položka |
Anti-seismická struktura |
Seismická redukční struktura |
Struktura seismické redukce/ |
|
|
|
|
Smyk základny/kN |
X směr |
74 147 |
31 321 |
82.70% |
|
|
|
Y směr |
87 941 |
70 093 |
79.70% |
|
|
|
|
Další poměr tlumení |
4% |
6.30% |
157.50% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1) Smyková síla základny
Po instalaci viskózních tlumicích stěn a vzpěrných rovnátka je základní smyková síla snížena přibližně o 20%.
(2) Poměr období a tlumení
Období rozptylu energie a schématu seismického redukce je do jisté míry zvýšeno ve srovnání s periodem tuhého schématu. Mezitím se poměr tlumení struktury při častých zemětřeseních zvyšuje ze 4% na 6,3%.
(3) rozptyl strukturální energie
Strukturální disipační kapacita energie rozptylu energie a schématu seismického redukce je výrazně zvýšena. Navíc rozptyl energie seismických redukčních zařízení představuje přibližně polovinu při velkých zemětřeseních, což může účinně snížit poškození strukturálních složek. Obrázek 20 ukazuje rozptyl strukturální energie při menších, středních a hlavních zemětřeseních.

△ Obrázek 20 Disipace energie východního pavilonu muzea Šanghaje za různých seismických podmínek
03 analýza případuKombinace rozptylu energie a technologie seismické izolace
Jsou vybrány dva případy kombinace rozptylu energie a seismické izolace navržené autorem. V kombinaci s charakteristikami projektu jsou stručně zavedeny návrhové myšlenky kombinované seismické izolace a struktury disipace energie a přirozená vibrační období, seismická redukční efektivita a kapacity rozptylu energie struktur s a bez seismických izolačních a energetických zařízení jsou porovnány a analyzovány a analyzovány a analyzovány zařízeních.
3.1 Kashgar venkovské komerční banky Budova
3.1.1 Přehled projektu
První - fáze budovy Kashgar venkovské komerční banky má výšku budovy 86 m, 1 suterénní podlaha, 19 nad - pozemní podlahy a celková stavební plocha 35 000 m². Pódium a hlavní věž jsou odděleny kloubem. Jeho architektonický vzhled je znázorněn na obrázku 21. Hlavní věž projektu přijímá zesílený betonový rám - strukturální systém trubice jádra, jak je znázorněno na obrázku 22.

[Obrázek 21 Architektonické vykreslování budovy Kashgar Rural Commercial Bank Headquarters]

[Obrázek 22 Strukturální systém budovy Kashgar Venkovské komerční banky]
3.1.2 kombinované schémaDisipace energie a seismická izolace
Strukturální konstrukční rysy budovy velitelství komerčních bank Kašgarů jsou následující: 1) Plánovaná stavební oblast projektu má seismickou intenzitu opevnění 8 stupňů (0,3 g), patřící do seismické zóny s vysokou intenzitou, s vysokými požadavky na strukturální seismickou výkonnost; 2) Fasáda budovy musí být co nejtransparentnější a nelze nastavit periferní smykové stěny.
Proto je zvažována technologie seismické izolace a viskózní tlumiče jsou instalovány v seismické izolační vrstvě, aby se snížil seismický účinek na horní struktuře, zajišťuje, že horní struktura má dobrý seismický výkon a dosahuje návrhového cíle, jak o jedno stupeň snížit seismickou intenzitu horní struktury.
Seismická izolační vrstva je umístěna pod deskou suterénu a nad horní deskou základové horní části. V seismické izolační vrstvě je uspořádáno celkem 34 seismických izolačních ložisek (23 olověných gumových ložisek (LRB) a 11 přírodních gumových ložisek (LNR)) a 16 viskózních tlumičů (VFD). Rozložení je znázorněno na obrázcích 23 a 24.

[Obrázek 23 Rozložení plánuSeismická izolační ložiska]

[Obrázek 24 3 D Schematické diagramSeismická izolační vrstva]
3.1.3 Účinky kombinace rozptylu energie a seismické izolace
(1) Období
Porovnání strukturálních období se seismickými izolačními zařízeními a bez něj je uvedena v tabulce 4. Schéma seismické izolace rozšiřuje strukturální období asi 2,5krát nastavením seismické izolační vrstvy, čímž účinně snižuje seismické účinky.

Tabulka 4 Porovnání strukturálních období se seismickými izolačními zařízeními i bez něj
(2) Koeficient seismického redukce
Po výpočtu je maximální koeficient seismického redukce smykové síly pod zemětřesením opevnění 0,34 a maximální seismický redukční koeficient okamžiku převrácení příběhu je 0,35. Oba jsou menší než 0,38 (se sadou tlumičů) uvedené v „kódu pro seismický design budov“ (GB 50011 - 2010) (vydání 2016) [15] (zkrátka označovaná jako kód seismického designu). Podle kódu seismického designu může být design prováděn s snížením seismické intenzity.
(3) rozptyl strukturální energie
The energy dissipation of each part of the seismic isolation layer under the rare earthquake is shown in Figure 25. The results of the energy time - history analysis under the rare earthquake show that the energy dissipation of the seismic isolation bearings accounts for 63%, the energy dissipation of the dampers accounts for 9%, and the total energy dissipation of the seismic isolation layer accounts for 72% of the overall energy dissipation of the structure, greatly Snížení vstupu seismické energie do horní struktury.

[Obrázek 25Rozptyl energiepod vzácným zemětřesením]
3.2 Xi'an Silk Road International Convention Center
3.2.1 Přehled projektu
Mezinárodní kongresové centrum Xi'an Silk Road má výšku budovy 60 m, 2 podlahy suterénu, 3 nad - pozemní podlahy a celková stavební plocha 207 000 m². Jeho architektonický vzhled je znázorněn na obrázku 26.

[Obrázek 26 Architektonické vykreslování mezinárodního kongresového centra Xi'an Silk Road]
Horní struktura věže přijímá obří strukturální systém ocelového rámu. Obří sloupy jsou složeny z 20 svislých podpůrných válců a obří paprsky se skládají z podlahové desky 4M - vysoké ocelové podlahové desky a 4,5 m - vysoko ocelové příhradové střešní desky, jak je znázorněno na obrázcích 27 a 28.

[Obrázek 27 Celková strukturální část]

[Obrázek 28 Svislé přepravní válce (20)]
3.2.2 KombinovanéSeismická izolaceSystém
Strukturální design rysů Mezinárodního kongresového centra Xi'an Silk Road jsou následující: 1) Projekt se nachází v seismické zóně s vysokou intenzitou 8 stupňů (0,2 g) s vysokými požadavky na strukturální seismickou výkonnost; 2) Struktura přijímá obří strukturální systém ocelového rámu a budova má mnoho velkých - rozpětí a velkých konzolových prostorů. K zajištění seismického výkonu obřího rámce jsou zapotřebí účinná opatření; 3) Struktura má velké rozpětí a těžké podlahové zatížení. Gravity zatížení má velký dopad na velikost komponenty. Současně má celková struktura velmi malá poměr výšky - až - šířka (0,32), což vede k relativně velké horizontální tuhosti horní struktury.
Na základě výše uvedených charakteristik projektu je přijato schéma seismické izolace v horní části sloupců v prvním suterénu. Seismická izolační vrstva používá kombinaci přírodních gumových ložisek + olovnatých ložisek + posuvných ložisek + viskózních tlumičů, což dosahuje cíle konstrukce snižování seismické intenzity horní struktury o jeden stupeň a výrazně snižuje seismické působení na obří rám.
V seismické izolační vrstvě jsou uspořádány celkem 74 olovových gumových ložisek (LRB), 96 přírodních gumových ložisek (LNR), 356 elastických posuvných ložisek (ESB/SB) a 32 viskózních tlumičů (VFD) (VFD). Specifické rozložení je znázorněno na obrázku 29.

[Obrázek 29 Rozložení plánuSeismická izolační ložiska]
3.2.3 Účinky kombinované seismické izolace
(1) Období
Porovnání strukturálních období se seismickými izolačními zařízeními a bez nich je uvedeno v tabulce 5. Období seismické izolační struktury je prodlouženo 3.7 - 4.2 časy ve srovnání s ne -seismickou izolační strukturou, která je prospěšná pro strukturu, aby se držela dál od charakteristického období místa a seismické působení.

Tabulka 5 Porovnání strukturálních období se seismickými izolačními zařízeními a bez nich
(2) Koeficient seismického redukce
Po výpočtu je maximální koeficient seismického redukce smykové síly pod zemětřesením opevnění 0,35 a maximální seismický redukční koeficient okamžiku převrácení příběhu je 0,35. Oba jsou menší než 0,38 (se sadou tlumičů) uvedené v kódu seismického designu. Podle kódu seismického designu může být design prováděn s snížením seismické intenzity.
(3) rozptyl strukturální energie
Disipace energie každé části seismické izolační vrstvy při vzácném zemětřesení je znázorněna na obrázku 30. Výsledky analýzy energie - historie při vzácném zemětřesení ukazují, že většina vstupu seismické energie do seismické izolační struktury je rozptýlena seismickými izolačními ložisky a tlumiči. Mezi nimi představuje rozptyl energie seismických izolačních ložisek 68%, rozptyl energie tlumičů představuje 17%a celkový rozptyl energie seismické izolační vrstvy představuje 85%celkového rozptylu energie struktury, což výrazně snižuje seismickou energii do horní struktury.

[Obrázek 30 Disipace energie při vzácném zemětřesení]
04 Závěry a vyhlídky
(1) Seismické zóny s vysokou intenzitou jsou v Číně široce distribuovány a čínská urbanizace se rychle rozvíjí. Je nutné přijmout účinná seismická opatření ke zlepšení seismické výkonnosti a kvality služeb budov.
(2) Technologie seismické izolace a disipace energie se dozrály a jsou široce aplikovány ve stavebních strukturách (jako jsou budovy s vysokým obsahem a velké rozpětí), které mohou účinně snížit seismické účinky a zlepšit seismický výkon struktur.
(3) Ze dvou aplikačních případů kombinovaných technologií rozptylu energie a dvou aplikačních případů kombinace technologií rozptylu energie a seismických izolačních technologií je vidět, že podle projektových charakteristik, racionálně kombinování a uplatňování disedizace energie a seismické izolační technologie mohou dále zlepšit strukturální výkon budov a osmičlenné architektonické principy a ANETONITY a ANESTITY, a ANESTITICKÉ, ANESTIVE a ANESTYTICKÉ a ANESTITY, a ANESTITICKÉHO „ANESTICKÉHO TESTORIE“ a ANETISTICKÉ a ANESTICKÉHO PŘEDPOKLADY a ANESTICKÉHO PŘEDCHOZÍ a ANETIZACE a ANETIZACE. Kombinovaná aplikace technologií seismické izolace a disipace energie se jistě stane trendem ve vývoji seismického designu.
Reference
[1] Ding Jiemin, Wu Honglei. Průvodce designem a inženýrství aplikací seismických izolace a struktur stavebních disipace energie [M]. Peking: China Architecture & Building Press, 2018.
[2] Ding Jiemin, Wu Honglei. Konstrukce inženýrství a aplikace technologie viskózního tlumení [M]. Peking: China Architecture & Building Press, 2017.
[3] Wu Honglei, Ding Jiemin, Liu Bo. Výkon - založený na designu a aplikaci kombinovaných struktur rozptylu energie pro super vysokorychlostní budovy [J]. Journal of Building Structures, 2020, 41 (3): 14 - 24.
[4] Wang Shiyu, Wu Honglei, Wu Hao. Aplikace technologie disipace hybridní energie v projektu výztuže a renovace jediného rámu rozpětí [J]. Struktura budovy, 2020, 50 (S1): 405 - 410.
[5] Hiroaki Harada, Tatsumi Shinohara, Keita Sakakibara. Studie o dynamickém chování budovy Nikken Sekkei Tokio vybavené systémy disipace energie, když je zasažena zemětřesením Velkého východního Japonska v roce 2011 [C] // řízení 15. světové konference o zemětřesení. Lisboa, 2012.
[6] Shuichi Otaka, Masayuki Yamanaka, Shokichi Gokan, et al. TORANOMON - Projekt oblasti Roppongi [C] // Sborník 9. globální konference Rady pro vysoké budovy a městské stanoviště. Šanghaj, 2012.
[7] Ding Jiemin, Tu Yu, Wu Honglei, et al. Aplikační výzkum kombinované technologie seismické izolace a rozptylu energie v oblastech seismické opevnění s vysokou intenzitou [J]. Journal of Building Structures, 2019, 40 (2): 77 - 87.
[8] Zhang Zhengtao, Xia Changchun, Fan Rong, et al. Návrh inter -příběhové seismické izolace pro Suqian Suhao Ginza [J]. Struktura budovy, 2013, 43 (19): 54 - 59.
[9] Dai Shimazaki, Kentaro Nakagawa. Seismické izolační systémy začleňující do jádrových stěn RC a prefabrikované betonové obvodové rámy [J]. International Journal of High - Rise Buildings, 2015, 4 (3): 181 - 189.
[10] Hisayoshi Kojimi, Sone, Tomohisa. Strukturální design Tokio Nihombashi Tower [J]. Struktura: Journal of Japan Structural Consultants Association, 2015, 48 (12): 50 - 51, 12.
[11] Ken Okada, Satoshi Yoshida. Strukturální design Nakanoshima Festival Tower [J]. International Journal of High - Rise Buildings, 2014, 3 (3): 173 - 183.
[12] Zvláštní recenze zpráva o seismickém designu S2 Kongresu a výstavního centra Kunming Dianchi Lake [R]. Shanghai: Tongji Architectural Design (Group) Co., Ltd., 2018.
[13] Zvláštní revizní zpráva o seismickém designu nově postaveného projektu východního pavilonu muzea v Šanghaji (přesahující limit budov s vysokým vzestupem) [r]. Shanghai: Tongji Architectural Design (Group) Co., Ltd., 2017.
[14] Zpráva o speciální analýze o návrhu seismické izolace budovy Kashgar venkovské komerční banky [R]. Shanghai: Tongji Architectural Design (Group) Co., Ltd., 2017.
[15] Kód pro seismický design budov: GB 50011 - 2010 [S] . 2016 vydání. Peking: China Architecture & Building Press, 2016.
[16] Wu Honglei, Ding Jiemin, Chen Changjia. Aplikační výzkum technologie seismické izolace v mezinárodním kongresovém centru Xi'an Silk Road [J]. Journal of Building Structures, 2020, 41 (2): 13 - 21.
Profil autora

Ding Jiemin je profesorem a doktorským supervizorem na Tongji University, národním mistrem inženýrského průzkumu a designu, národního strukturálního inženýra registrovaného první třídy, vedoucím strukturálním inženýrem instituce strukturálních inženýrů (UK) a zástupcem ředitele redakční rady „stavební struktury“. V současné době je hlavním inženýrem Tongji Architectural Design (Group) Co., Ltd.
V roce 1990 promoval na Katedře strukturálního inženýrství na Tongji University s titulem Doctor of Engineering. Dlouho se věnuje výzkumu a designu konzultací složitých struktur a dosáhl bohatých výsledků výzkumu ve složitých strukturách, jako jsou super - vysoce - struktury nárůstu a velké - rozsahové ocelové struktury. Vyhrál první cenu za cenu Ministerstva pro stavební vědu a technologii, druhou - cenu ceny National Science and Technology Progress Award, Special - Cena Award Shanghai Science and Technology Progress Award, první cenu ministerstva vzdělávacích věd a technologií Award a cenu Award Architectual Society of China Science a Technology Award. Rovněž se podílel na kompilaci národních a Šanghajských designových kódů, jako je „kód pro seismický design budov“ (GB 50011 - 2010) a „kódu pro návrh prostorových struktur“ (DG/TJ 08 - 52 - 2004). Dokončil více než 100 inženýrských projektů, včetně vysokých vzestupů a super - vysokých - vysokých - vzestupných budov, velkých stadionů - rozpětí, kongresových a výstavních středisek, divadel rozsáhlých divadel a vysokorychlostního železničního přepravy a získal první a druhou cenu národního výboru pro národní inženýrské průzkum a návrh architektonického inženýrství, ocenění prvního a druhého národního cen národních budov. V listopadu 2017 získal cenu za celoživotní čestné členství Světový kongres Strukturální inženýry (SEWC). V říjnu 2018 získal ve Velké Británii zlatou medaili Instituce strukturálních inženýrů (ISTRUCTE). V dubnu 2019 získal ocenění Rady pro vysoké budovy a městské stanoviště (CTBUH).
Tento článek byl zveřejněn v 17. vydání „Struktura budov“ v roce 2021 s názvem “Vývoj a aplikace seismické izolace a technologie rozptylu energie “. Autoři jsou Ding Jiemin, Wu Honglei, Wang Shiyu a Chen Changjia a jednotka je architektonický design Tongji (Group) Co., Ltd.
Zdroj: Struktura budovy
Zprávy z http://www.zjypxzx.com/c//ated



