Crynodeb o Gymhariaeth Cod Dylunio Ynysiad Seismig Japaneaidd â Chodau Tramor

Ym mis Hydref 2022, ISO 23618:2022 (Sylfeini ar gyfer dylunio strwythurau - Egwyddorion cyffredinol ar gyferstrwythurau ynysig seismig) ei gyhoeddi. Mae'r ddogfen hon yn cymharu'r manyliondyluniad ynysu seismiggweithdrefnau pedwar rhanbarth/gwlad-Japan (Rhif Hysbysiad MLIT. 2009), Tsieina (GB/T 51408-2021), UDA (ASCE 7-16), a'r Eurocode (EC8) - i gynnig llif gwaith dylunio cyffredin ar gyfer arfer peirianneg. Mae dimensiynau cymharu allweddol yn cynnwys llwythi seismig, dulliau dadansoddi, cyfuniadau llwyth mawr, adyfais ynysudulliau profi. Defnyddir model adeiladu concrit cyfnerth (RC) 7 stori i ddangos gweithdrefnau dylunio, gyda chanlyniadau'r dull llinellol cyfatebol (ELM) a dadansoddiad hanes ymateb (THA) wedi'u crynhoi.

Crynhoir gwahaniaethau craidd mewn llwythi seismig, dulliau dadansoddi, cyfuniadau llwyth, a phrofi dyfeisiau ar draws y pedwar cod yn Nhabl 1 (darpariaethau cyffredinol) a Thabl 2 (cyflwr terfyn terfynol, ULS, gofynion).
Tabl 1: Darpariaethau Allweddol oCodau Dylunio Unigedd Seismig

Tabl 2: Llwyth Seismig a Gofynion Ymateb Strwythur Super-ULS

Cod allwedd-nodiadau penodol:

1. Athroniaeth dylunio: Mae Japan yn defnyddio'r dull dylunio straen a ganiateir; Mae Tsieina, UDA ac EC8 yn defnyddio'r dull dylunio cyflwr terfyn.
2. Llwythi tensiwn: Mae gan Tsieina ac UDA ddyluniadau llwyth tensiwn critigol (gyda mwy o ddyfeisiadau gwrthsefyll tensiwn yn cael eu defnyddio) o gymharu â Japan.
3. Rheoli ansawdd dyfais: Mae angen profi prototeip llym ar bob cod; Mae Japan ac UDA yn profi 100% o ddyfeisiau cynhyrchu, tra bod Tsieina ac EC8 yn caniatáu samplu.

3.1 Model Dadansoddi
Defnyddir adeilad RC 7 stori wedi'i addasu (yn seiliedig ar Saito 2011 a Feng 2022). Paramedrau allweddol:
1. Cyfnodau sylfaenol sefydlog -: Cyfeiriad ffrâm (Tx): 0.564, 0.190, 0.107s; Cyfeiriad wal cneifio (Ty): 0.238, 0.105, 0.087s.
2. Dyfais ynysu: Bearings Rwber Plwm (LRB)(a ddewiswyd ar gyfer adfer grym a dampio).
Diamedr: 650–750mm (Japan, Tsieina, EC8); 900mm (UDA, oherwydd llwythi seismig MCER mawr).
Tabl 3: Priodweddau Dylunio Enwol y System Arwahanu

3.2 Llwyth Seismig
1. Safleoedd targed: Tokyo (Japan), Beijing (Tsieina), San Francisco (UDA), Reggio Calabria (EC8).
2. Cyflwr pridd: Proffil sefydlog; cyflymder cneifio cyfartalog tonnau (30m uchaf): 209 m/s.
3. Nodweddion sbectra:
1) 5% dampio: UDA sydd â'r sbectra cyflymiad/cyflymder ffug mwyaf (≈1.5x Japan's).
2) Sbectra cyflymder ffug: Yn cynyddu gyda chyfnod (Tsieina); cyson/gostyngiad (Japan, UDA, EC8).
3) ULS dampio ar gyfer adeiladau ynysig: ~20%.
3.3 Canlyniadau Dadansoddiad Ymateb
Cymharir dau brif ddull: ELM (dull llinellol cyfatebol) a THA (dadansoddiad hanes ymateb).
3.3.1 Dull Llinol Cyfwerth (ELM)
Mae pob cod yn diffinio ELM ar gyfer systemau -gradd-un-rhyddid (SDOF), ond gyda pherthnasedd amrywiol. Mae Tsieina'n defnyddio màs cyfatebol o 85% ac yn cyfrifo ymatebion ar gyfer llwythi 475 mlynedd a 2475 mlynedd (ni ystyriwyd unrhyw eiddo terfyn).
Tabl 4: Canlyniadau Ymateb ELM a THA Allweddol

3.3.2 Dadansoddiad Hanes Ymateb (THA)
1. Cynigion tir:6 pâr (Japan, gwerthoedd uchaf); 10 pâr (Tsieina, UDA, EC8, gwerthoedd cyfartalog); i gyd yn cyfateb 5% sbectra dylunio.
2. Modelu:
a) ffrâm 3D;LlBwedi'i ddelfrydoli fel deuol.
b) Dadansoddiad llorweddol: Rayleigh dampio (lleithder system ynysu=0; super-adeiledd cyfnod 1af/2il=3%).
c) Strwythur -uwch: Aflinol (Japan, Tsieina); elastig (UDA, EC8).
3. Meddalwedd:SERA3D Ver10.8 (THA); PKPM (Tsieina, RSA); ETABS V18 (RSA fertigol).
4. Dadansoddiad fertigol:RSA gyda dampio Rayleigh (cyfnod fertigol 1af/2il dampio=3%); mae dulliau dirgryniad trawst yn amlwg (oherwydd anystwythder fertigol ynysu uchel).
3.3.3 Prif Ddarganfyddiadau
1. Japan:Drifft ynysu ULS > drifft SLS; Dewisir ELM a THA yn annibynnol (20% ELM, 80% THA yn ymarferol); Kobe NS near-field ground motion sy'n cynhyrchu'r cneifio mwyaf (yn uwch na'r ELM); Mae ELM yn rhagweld dadffurfiad ynysu mwy.
2. Tsieina:475-llwyth blwyddyn (RSA) yn dylunio'r uwch-strwythur; llwyth 2475-mlynedd (THA) yn gwirio drifft; mae llwyth dylunio yn defnyddio'r mwyafswm o ganlyniadau RSA/THA.
3. UDA:Mae canlyniadau THA wedi'u cyfyngu gan ELM; Mae cneifio ELM ychydig yn fwy na dyluniad seismig (oherwydd Rᵢ=1.875 ar gyfer ynysu yn erbyn R=5 ar gyfer dyluniad seismig arferol).

Mae'r ddogfen hon yn cymharudyluniad ynysu seismiggweithdrefnau Japan, Tsieina, UDA, ac EC8, gan ganolbwyntio ar lwythi seismig, dulliau dadansoddi, a phrofi dyfeisiau. Mae model adeiladu RC 7-stori yn dangos llifoedd gwaith dylunio, gyda chanlyniadau ELM a THA yn cael eu cymharu. Y nod yw cynnig gweithdrefn ddylunio gyffredin ar gyfer ymarfer peirianneg, gan fynd i'r afael â gwahaniaethau cod-benodol mewn athroniaeth dylunio, cyfuniadau llwyth, a gofynion dadansoddi.

Daw'r holl gynnwys uchod o "Comparison of JapaneseCod Dylunio Ynysiad Seismiggyda Chodau Tramor" JSSI Ebrill 2024.