Cyflwyniad Cynhwysfawr I'r Argymhelliad Ar Gyfer Dyluniad Adeiladau Arunig Sylfaenol

Argymhelliad ar gyfer DylunioAdeiladau Arunig Sylfaenol(Teitl Tsieineaidd: 隔震结构设计), a luniwyd gan Sefydliad Pensaernïol Japan (AIJ) a'i gyfieithu gan Liu Wenguang gyda phrawfddarllen gan Feng Demin, ei gyhoeddi gyntaf gan Earthquake Press ym mis Rhagfyr 2005. Fel gwaith tirnod ynpeirianneg ynysu seismig, mae'r llyfr hwn yn cyflwyno'n systematig yr egwyddorion dylunio, manylion technegol, achosion ymarferol, a data ategol osylfaen-adeiladau ynysig, yn gwasanaethu fel cyfeiriad craidd ar gyfer peirianwyr strwythurol, ymchwilwyr, a myfyrwyr yn fyd-eang-yn enwedig y rhai mewndaeargryn-rhanbarthau tueddolfel Japan, yr Unol Daleithiau, ac Ewrop.

Mae’r llyfr wedi’i strwythuro’n bedair rhan, pob un â lleoliad swyddogaethol clir:

1. Rhan 1: Dyluniad oStrwythurau Arunig Sylfaenol: Yn canolbwyntio ar gysyniadau sylfaenol, gan gynnwys nodweddionstrwythurau ynysig, trosolwg odyfeisiau ynysu, dylunio egwyddorion cyffredinol, cynnig tir mewnbwn, a dylunio strwythurol. Mae'n gosod y sylfaen ddamcaniaethol ar gyfer dylunio ymarferol.
2. Rhan 2: Cyfrol Esboniadol: Dyfnhau dealltwriaeth o dechnolegau allweddol, megis effeithiolrwyddstrwythurau ynysig,dyluniad oBearings ynysu (e.g., Bearings rwber wedi'u lamineiddio), gwerthuso perfformiad mwy llaith, a rhagfynegi symudiad daear.
3. Rhan 3: Enghreifftiau Dylunio: Yn darparu 7 achos ymarferol (ee, -adeiladau swyddfa uchel, ysbytai, canolfannau data) i ddangos sut i gymhwyso dulliau damcaniaethol i senarios y byd go iawn, gan gynnwys datrysiadau ar gyfer sylfeini pridd meddal aôl-osod seismigo adeiladau presennol.
4. Rhan 4: Cyfrol Data Dylunio: Yn cynnig paramedrau technegol manwl ar gyferBearings ynysu, damperi, a mudiant daear, gan gynnwys priodweddau defnydd, cyfrifiadau anystwythder, a dulliau prawf perfformiad-hanfodol ar gyfer dyluniad manwl gywir.

Mae'r llyfr yn pwysleisio bod perfformiad osylfaen-adeiladau ynysigyn dibynnu yn bennaf ardyfeisiau ynysuaafradu ynnicydrannau. Isod mae cyflwyniad manwl i gynhyrchion craidd, eu mecanweithiau gweithio, a meini prawf dylunio.

2.1 Bearings Ynysu

Bearings ynysuyw craidd yr haen ynysu, sy'n gyfrifol am gefnogi llwythi fertigol a datgysylltu mudiant seismig llorweddol. Mae'r llyfr yn canolbwyntio ar dri phrif fath:

2.1.1 Bearings Rwber wedi'u Lamineiddio

Yn cynnwys haenau bob yn ail o blatiau rwber a dur, maent yn cynnwys anystwythder fertigol uchel ac anystwythder llorweddol isel-gan eu galluogi i ynysu mudiant seismig llorweddol tra'n cynnal pwysau'r adeilad yn sefydlog. Fe'u dosberthir yn dri is-deip yn seiliedig ar ymarferoldeb:

1. Bearings Rwber Naturiol (NRB): Defnyddiwch rwber naturiol gyda elastigedd rhagorol a dampio isel. Mae angen eu paru â damperi annibynnol i amsugno egni seismig.
2. Uchel-Damping Rubber Bearings (HDRB): Cyfunwch rwber naturiol/synthetig ag ychwanegion-gwella tampio (ee, carbon du). Maent yn integreiddio swyddogaethau gwanwyn a dampio, gan ddileu'r angen am damperi ychwanegol. Fodd bynnag, mae eu anystwythder a'u lleithder yn sensitif i dymheredd a straen (ee, mae'r gymhareb dampio gyfatebol yn gostwng gyda thymheredd cynyddol).
3. Arwain-Gerynnau Rwber Craidd (LRB): Mewnosod craidd plwm i ganol yNRBs. Mae'r craidd plwm yn cynhyrchu'n blastig o dan symudiad seismig i amsugno egni, gan ffurfio cromlin hysteretig deilarog sefydlog. Manylebau allweddol: Grym cynnyrch a phost-anystwythder cynnyrch; mae diamedr craidd plwm fel arfer yn 10-20% o'r diamedr dwyn.

2.1.2 Bearings Llithro

Dibynnu ar lithro rhwng deunyddiau (ee, PTFE a dur di-staen) iynysu mudiant seismig, defnyddio ffrithiant i wasgaru egni. Maent yn cael eu rhannu yn:

1. Bearings Llithro Anhyblyg: Diffyg grym adfer elastig; a ddefnyddir yn bennaf ar gyfer cydrannau llwyth isel (ee, grisiau). Mae angen eu paru ag elfennau elastig (ee,NRBs) i adfer safle ar ôl daeargryn.
2. Bearings Llithro Elastig:Cyfunwch haen llithro gyda dwyn rwber wedi'i lamineiddio. Mae'r haen rwber yn darparu elastigedd anffurfiad bach, tra bod yr haen llithro yn ynysu mudiant seismig mawr. Mae cyfernod ffrithiant yn hollbwysig-yn nodweddiadol 0.02–0.12 ar gyfer cyfuniadau dur gwrthstaen PTFE.

2.2 Damperi

Atodiad damperiBearings ynysutrwy amsugno egni seismig a chyfyngu ar ddadleoli haenau ynysu. Mae'r llyfr yn eu categoreiddio yn seiliedig arafradu ynnimecanweithiau:

2.2.1Damperi Hysteretic

Gwasgaru egnitrwy ddadffurfiad plastig o fetelau neu ffrithiant:

1. Damperi Bar Dur: Defnyddio anffurfiad plastig dur ysgafn; mae cromliniau hysteretig -siâp gwerthyd. Mae ganddynt wydnwch uchel ond mae angen anffurfiad mawr arnynt i gael effeithiau.
2. Dampers Plwm: Dibynnu ar lif plastig plwm; nodweddion hysteretig sefydlog a sensitifrwydd isel i dymheredd. Gellir addasu grym cnwd trwy newid diamedr plwm.
3. Damperi Friction: Defnyddiwch ffrithiant rhwng arwynebau cyswllt (ee, platiau dur wedi'u llwytho yn y gwanwyn-). Mae cromliniau hysteretig yn hirsgwar, yn addas ar gyfer-i-ddaeargrynfeydd cymedrol.

2.2.2 Dampers viscous

Gwasgaru egni trwy wrthiant gludiog hylifau neu ddeunyddiau viscoelastig:

1. Damperi Olew: Defnyddio gwrthiant llif hylif mewn-strwythur silindr piston. Mae grym tampio yn gymesur â chyflymder. Maent yn effeithiol am-symudiad seismig hir.
2. Damperi Viscoelastig:Defnyddiwch anffurfiad cneifio o ddeunyddiau viscoelastig (ee, cyfuniadau rwber). Maent yn gweithio o dan anffurfiannau bach, gan eu gwneud yn addas ar gyfer rheoli dirgryniad gwynt a daeargrynfeydd bach.

Mae dulliau dylunio'r llyfr wedi'u gwreiddio yn safonau Japaneaidd, ond ar gyfer cymhwysiad byd-eang, mae'n hanfodol eu cymharu â chodau UDA ac Ewropeaidd. Isod mae cymhariaeth o ddarpariaethau craidd (darperir tabl Excel manwl ar wahân, yn rhestru-yn-gwahaniaethau cymal).

3.1 Athroniaethau Dylunio Sylfaenol

3.2 Cynnig Tir Dylunio

1, Japan:

Yn defnyddio "sbectrwm ynni" (gwerth cyfwerth â chyflymder ) i nodweddu mudiant daear, gan ystyried-cydrannau cyfnod hir (hanfodol ar gyfer strwythurau ynysu â chyfnodau o 3–5s).

Angen ystyried mewnbwn daearol deugyfeiriadol; cyfanswm egni yw cyfanswm y cydrannau NS ac EW.

2, U.S.:

Mabwysiadu "sbectrwm ymateb dylunio" (ASCE 7) gyda dampio 5%; yn addasu ar gyfer dosbarth safle (A-F) a lefel perygl seismig (S_DS, S_D1).

Canysstrwythurau ynysu, yn mandadu o leiaf 3 chofnod cynnig tir (2 hanesyddol, 1 synthetig) ar gyfer dadansoddiad hanes amser.

3, Ewrop:

Yn diffinio "sbectrwm dylunio elastig" a "sbectrwm dylunio anelastig"; mae dosbarthiad safle yn seiliedig ar gyflymder tonnau cneifio cyfartalog.

Yn ystyried parthau perygl seismig (Z1–Z3) a dosbarthiadau pwysigrwydd adeiladu (I–IV); yn addasu paramedrau symud daear yn unol â hynny.

3.3 Gofynion Perfformiad Dyfais ynysu

1, Bearings Rwber wedi'u Lamineiddio:

Japan (AIJ): Angen S_1 > 30 , S_2 > 5 ; straen cywasgol tymor hir mwyaf Llai na neu'n hafal i 15 N/mm²; straen cneifio Llai na neu'n hafal i 250% o dan ddaeargrynfeydd prin.

UD (FEMA 356): Yn gorchymyn profion llwyth cylchol ar gyfer prototeipiau; gwyriad anystwythder llorweddol Llai na neu'n hafal i ±15%; prawf gwydnwch am 50 mlynedd o wasanaeth.

Ewrop (Eurocode 8): Yn pennu S_1, S_2 ; straen cywasgol Llai na neu'n hafal i 20 N/mm²; straen cneifio Llai na neu'n hafal i 200% ar gyfer HDRB.

2, Damperi:

Japan: Yn gofyn am gapasiti amsugno ynni dampio Yn fwy na neu'n hafal i 1.5 gwaith yr egni mewnbwn seismig dylunio.

UD: Ar gyfer damperi hysteretig, mae'n gorchymyn profion blinder (Yn fwy na neu'n hafal i 200 o gylchoedd adeg dadleoli dyluniad).

Ewrop: Mae angen profion deinamig i wirio cymhareb dampio a nodweddion dadleoli grym ar gyflymderau gwahanol.

3.4 Dulliau Dadansoddi Strwythurol

1, Japan:

Yn hyrwyddo "dadansoddiad amlen" (dull symlach yn seiliedig ar arbed ynni) ar gyfer dylunio rhagarweiniol; yn defnyddio-dadansoddiad hanes amser ar gyfer dilysu.

Ar gyfer dirdro, yn cymryd yn ganiataol strwythur uchaf fel corff anhyblyg i symleiddio cyfrifiad.

2, U.S.:

Mae angen amser-dadansoddi hanes i bawbstrwythurau ynysu; modelau dyfeisiau ynysu gyda chromliniau hysteretig delinol neu drillinol.

Ar gyfer -adeiladau ynysu cynnydd uchel, mandadau sy'n ystyried effeithiau P-Δ a dirgryniadau modd uwch.

3, Ewrop:

Caniatáu dull llinoleiddio cyfatebol ar gyferstrwythurau ynysu elastig; angen amser anelastig-dadansoddiad hanes ar gyferdyfeisiau anelastig.

Yn pwysleisio-dadansoddiad rhyngweithio strwythur (SSI) pridd ar gyfer safleoedd pridd meddal.

3.5 Adeiladu a Chynnal a Chadw

1, Japan:

Yn gorchymyn arolygiad 100% oBearings ynysu(anystwythder fertigol, anystwythder llorweddol); dim ond gwiriadau gweledol sydd eu hangen ar ôl{0}}archwiliad daeargryn.

Angen marcioadeiladau ynysui atal rhwystro dadleoli haen ynysu.

2, U.S.:

Mae angen -archwiliad trydydd parti yn ystod y gwaith adeiladu; mae cynlluniau cynnal a chadw yn cynnwys gwiriadau gweledol blynyddol a phrofion manwl 5 mlynedd.

3, Ewrop:

Yn pennu gofynion gwydnwch (ee, rhaid i Bearings rwber wrthsefyll cylchoedd osôn a thymheredd); yn gorchymyn cofnodion cynnal a chadw am 30 mlynedd.

Argymhelliad ar gyfer DylunioAdeiladau Arunig Sylfaenolyn darparu fframwaith cynhwysfawr ar gyferdyluniad ynysu seismig, gyda-sylw manwl o ddyfeisiau, dulliau dadansoddi, ac achosion ymarferol. Ar gyfer peirianwyr yn Japan, yr Unol Daleithiau, ac Ewrop, mae'r llyfr yn cynnig:

Mewnwelediadau i dechnoleg ynysu Japaneaidd (ee, ynysu-cyfnod hir ar gyfer safleoedd codiad uchel a phridd meddal).

Sail ar gyfer cymharu ac optimeiddio codau lleol (ee, integreiddio sbectrwm ynni Japan i ddyluniad sy'n seiliedig ar berfformiad yr Unol Daleithiau neu Ewrop-).

Canllawiau ar gyfer prosiectau trawsffiniol, gan sicrhau cydymffurfiaeth â safonau lluosog.

Erys y llyfr hwn yn adnodd hanfodol ar gyfer symud ymlaenarfer ynysu seismigyn fyd-eang, gan bontio arloesedd damcaniaethol a chymhwysiad peirianneg.