Master Ding Jiemin : 지진 분리 및 에너지 소산 기술의 개발 및 적용

중국은 지진 지역과 심각한 지진 재난을 광범위하게 분배하고 있습니다. 건축 구조의 경우, 지진 구조에는 주로 전통적인 강성 구조, 연성 구조 및 지진 분리 및 에너지 소산 구조가 포함됩니다. 전통적인 강성 구조는 "하드 저항"접근 방식을 채택하며, 이는 많은 양의 건축 자재가 필요합니다. 연성 구조는 주요 지진에서 구조 안전의 설계 목표를 달성 할 수 있지만, 심각한 사후 지진 손상 및 수리의 어려움과 같은 문제가 여전히 있습니다. 지진 분리 및 에너지 소산 구조는 주요 지진의 테스트를 견뎌냈으며 우수한 지진 성능을 보여주었습니다. 현재, 중국의 지진 분리 및 에너지 소산 기술은 주로 개별적으로 적용되며, 적용 형태에는 혁신이 부족합니다. 일본은 결합 된 지진 분리와 에너지 소산 기술을 채택하기 시작했으며 우수한 지진 결과를 달성했습니다. 결합 된 지진 분리 및 에너지 소산 기술에는 에너지 소산 조합 기술과 에너지 소산 및 지진 분리 기술의 조합이 포함됩니다. 이 기사는 먼저 지진 분리 및 에너지 소산 기술의 분류, 개발 및 엔지니어링 응용 프로그램을 간략하게 소개합니다. 그런 다음 저자가 설계 한 4 가지 전형적인 엔지니어링 사례의 특성과 결합하여 결합 된 지진 분리 및 에너지 소산 기술의 설계 아이디어, 응용 방법 및 에너지 소산 효과를 깊이 소개합니다. 에너지 소산과 지진 분리 기술의 합리적인 조합은 지진 분리 및 에너지 소산 장치의 에너지 소산 능력에 완전히 영향을 미치고 건물 구조의 지진 성능을 더욱 향상시킬 수 있음을 알 수 있습니다.

중국은 둘레 - 태평양 화산 지진 벨트와 유라시아 지진 벨트 사이에 위치하고 있으며 세계에서 가장 심각한 지진 재난을 가진 국가 중 하나입니다. 중국의 지진 활동은 주로 5 개 지역의 23 개 지진 구역에 배포됩니다. 그중에서도 강도는 7도 (0.15g) 이상의 영역을 고도로 강도 지진 영역이라고합니다. 높은 강도 지진 구역에서 중국의 주요 도시의 분포 비율은 약 31%입니다 (그림 1). 중국의 도시화 개발은 심각한 지진 강화 작업에 직면한다는 것을 알 수 있습니다.

[그림 1 다른 강도 구역에서 중국의 주요 도시의 비율]

서로 다른 지진 강화 강도의 대표적인 도시는 표 1에 나와 있습니다. 표 1에서 중국의 고강도 지진 구역은 주로 남서부, 북서부 및 중앙 지역에 위치하고 있음을 알 수 있습니다. 1 - 3 등급의 영역 및 7 - 부지 조건이 열악한 7 - 학위 영역 (예 : 상하이, 현장 TG=0.9 s)의 지진 기술에 대한 표준 요구 사항이 높은 영역에 위치한 프로젝트.

표 1 중국의 지진 저항 수준의 분류

중국의 지진 구조에는 주로 그림 2와 같이 강성 지진 구조, 연성 내진 구조, 에너지 - 소산 및 지진 - 분리 구조의 4 가지 구조적 형태가 포함됩니다.

[그림 2 중국의 주요 지진 구조 시스템]

견고한 지진 구조는 "단단한 저항"접근법을 채택하고 구조적 강도와 강성을 강화하여 지진 성능을 향상시켜 많은 양의 건축 자재가 필요합니다. 연성 지진 구조는 "강한 기둥, 약한 빔, 강한 전단, 약한 굽힘 및 강한 조인트, 약한 구성 요소"의 설계 개념을 채택하여 구조가 지진의 작용 하에서 특정 연성을 유지하고 "3 단계 및 2 단계"의 설계 목표를 달성 할 수 있도록합니다. 에너지 - 소산 및 지진 - 구조 및 지진 - 분리 구조는 주요 구조에서 에너지를 소산하는 장치 또는 지진 - 분리 장치를 설정하여 구조의 지진 성능을 향상시켜 지진 에너지 입력을 구조로 소산하거나 분리합니다.

일반적으로 사용되는 에너지 - 소산 장치에는 그림 3과 같이 금속 댐퍼 및 점성 댐퍼가 포함됩니다. 그중에서도 금속 댐퍼는 변위와 관련된 댐퍼에 속합니다. 지진의 반복적 인 작용하에, 그들은 금속 재료가 온화한 강철 댐퍼 및 좌굴과 같은 금속 브레이스와 같은 금속 재료가 생성 될 때 생성 된 탄성 - 플라스틱 히스테리티 성 변형을 통해 지진 에너지를 소산합니다. 점성 댐퍼는 속도 - 관련 댐퍼에 속합니다. 지진의 반복적 인 작용하에, 그들은 점성 물질의 감쇠 특성을 사용하여 막대 - 타입 점성 댐퍼 및 점성 댐퍼 벽과 같은 지진 에너지를 소산합니다.

[그림 3에너지 - 소산 장치]

일반적으로 사용되는 지진 - 분리 장치에는 적층 고무 베어링 (그림 4 (a), (b)) 및 슬라이딩 베어링 (그림 4 (c), (d))가 포함됩니다. 둘 다 상부 구조의 거대한 무게를 지탱할 수있는 수직 강성이 크고, 지진 에너지 입력을 구조로 분리하기 위해 비교적 작은 수평 강성을 가지고 있습니다.

[그림 4지진 - 격리 장치]

결합 된 지진 분리 및 에너지 소산 기술은 주로 에너지 소산 조합 기술과 에너지 소산 및 지진 고립 기술의 조합을 포함하는 지진 분리 및 에너지 소산 기술의 혁신적인 적용 형태입니다.

에너지 소산 조합 기술은 구조의 변형 특성과 지진 성능의 요구 사항에 따라 여러 에너지를 합리적으로 결합하고 적용하는 것입니다. 구조의 기반 설계 - 구조의 기반 설계, 다양한 에너지 - 소산 장치의 소산 효과, 지진 작용을 줄이며 구조의 지진 성능을 향상시킵니다. 분류는 그림 5에 나와 있습니다.

[그림 5 일반적으로 사용되는 분류의 개략도에너지 - 소산 기술] 

그만큼에너지 소산 조합 기술많은 주요 프로젝트에 널리 적용되었으며 좋은 지진 결과를 달성했습니다. 예를 들어, Yunnan Dianchi Lake 컨벤션 및 전시 센터, 티베트의 강화 및 리노베이션 프로젝트, Nikken Sekkei Tokyo 본사 건물 및 일본 센다이의 Sen Tower. Nikken Sekkei Tokyo 본사 건물은 Sakurada -Bashi, Chiyoda -Ku, Tokyo, Japan에 있습니다 (그림 6). 높이가 60m, 지하실 1 개, 14 개의지면 바닥, 총 건축 면적이 20,581m² 인 프레임 구조 건물입니다. 이 건물은 점성 댐퍼 벽 + 좌굴의 결합 된 에너지 - 소산 기술을 채택합니다. 에너지 - 소산 장치와 그 레이아웃은 그림 7 - 9. 점성 댐퍼 벽은 경미하고 중간 정도의 지진과 바람 하중에서 기능하는 반면 좌굴은 중등도 및 주요 지진 하에서 제한되는 버팀대가 기능합니다. 두 가지 유형의 에너지 - 소산 장치를 혼합함으로써, 중간 지진 하에서 구조적 감쇠 비율은 경미한 지진에 따라 두 배에 도달 할 수 있습니다. 건물이 2011 년 3 월 11 일에 그레이트 일본 지진을 경험했을 때, 점성 댐퍼 벽과 좌굴 - 제한된 버팀대는 효과적으로 그들의 에너지 - 소산과 지진 - 역할을 줄이고 건물의 주요 구조는 그대로 남아있었습니다. 일본 센다이의 센 타워는 총 건물 높이가 206.69m이며 점성 댐퍼 벽 + 마찰 댐퍼의 결합 된 에너지 소산 기술을 채택합니다. 점성 댐퍼 벽은 경미한 지진과 주요 지진에서 기능하는 반면, 마찰 댐퍼는 주요 지진에서만 작동합니다.

[그림 6 Nikken Sekkei 도쿄 본사 건물]

[그림 7 점성 유체 댐퍼]

[그림 8 좌굴 - 제한 브레이스]

[그림 9 에너지 레이아웃 - Nikken Sekkei Tokyo 본사 건물의 소산 장치]

에너지 소산 및 지진 분리 기술의 조합은 구조에 대한 지진 분리 기술을 채택하는 데 기초하여, 에너지 - 소산 장치가 내진 분리 층 내 또는 외부에 배열되어 지진 작용을 더욱 줄이고 구조의 지진 성능을 향상 시킨다는 것을 의미합니다. 분류는 그림 10에 나와 있습니다.

[그림 10 일반적으로 사용되는 결합 된 지진 분리 및 에너지 소산 기술의 분류에 대한 개략도]

에너지 소산과 지진 분리 기술의 조합이 더 널리 적용됩니다. Jiangsu는 Suqian의 Suhao Ginza는 80m 높이의 높이, 2 개의 지하실 바닥, 20 위 -지면 바닥 및 총 건축 면적이 67,000m² 인 프레임 전단 - 벽 구조 건물입니다. 건축 렌더링은 그림 11에 나와 있습니다.이 건물은 결합 된 지진 분리와 에너지 소산 체계를 채택합니다. 천연 고무 베어링, 납 - 코어 고무 베어링 및 점성 댐퍼는 지진 분리 층에 설치됩니다. 지진 분리 층의 위치는 에너지 - 소산 및 지진 - 격리 장치의 적용을 혼합 한 후, 구조적 자연 진동 기간은 1.64s에서 3.74s로 확장되며, X- 방향의 지진 감소 계수는 0.36에 도달하며, 1도에 도달하는 데 도달 한 것의 목표를 달성하는 데에 도달 한 것입니다. 지진 - 효과 감소.

[그림 11 Jiangsu의 Suqian에있는 Suhao Ginza의 건축 렌더링]

[그림 12 Jiangsu의 Suqian에있는 Suhao Ginza의 지진 분리 층의 위치에 대한 개략도]

또한 일본의 도쿄 키요미즈 본사 건물은 기본 격리 + in- 스토리 에너지 소산 (점성 댐퍼)의 설계 계획을 채택합니다. 도쿄의 Nihonbashi 건물은 하부 구조 (점성 댐퍼 벽)에서 스토리 내진 분리 + 에너지 소산의 설계 체계를 채택합니다. 그리고 일본의 오사카 나카노시마 콘서트 홀 빌딩은 상부 구조 (점성 댐퍼)의 인터 스토리 지진 격리 + 에너지 소산의 설계 계획을 채택하며,이 모든 사람들은 좋은 에너지 - 소산 효과를 달성했습니다.

이 섹션에서는 저자가 설계 한 두 가지 에너지 - 소산 조합 사례를 선택합니다. 프로젝트 특성과 결합하여 결합 된 에너지 - 소산 구조의 설계 아이디어와 방법을 간략하게 소개하고 엔지니어링 설계자의 참조를 위해 에너지 - 소산 장치의 유무에 관계없이 에너지 - 소산 용량 및 지진 - 구조의 영향 감소를 만듭니다.

2.1.1 프로젝트 개요
Yunnan Dianchi Lake Convention and Exhibition Center의 S2는 건물 높이가 250m이고 총 건설 면적은 130,000m²입니다. 건축 외관은 그림 13에 나와 있습니다.

[그림 13 Yunnan Dianchi Lake 컨벤션 및 전시 센터의 S2의 건축 렌더링]
Yunnan Dianchi Lake 컨벤션 및 전시 센터의 S2는 강철의 강화 콘크리트 프레임 + 콘크리트 코어 벽 + 벨트 트러스의 구조 시스템을 채택합니다. 벨트 트러스는 그림 14와 같이 22 번째, 33 위 및 42 층에 배열됩니다.

[그림 14 Yunnan Dianchi Lake 컨벤션 및 전시 센터의 S2 구조 시스템의 개략도]

2.1.2에너지 - 소산 및 지진 - 감소 체계
"Yunnan Province의 지진 고립 및 에너지 소산 건축 프로젝트를 촉진하는 규정 (Yunnan Provincial People 's Government의 법령 없음 . 202)은 8 개의 Degre 또는 Seepreistation 또는 Seepreistation의 지진과 고립제를 가진 1,000 달러 이상의 단일 건설 영역을 가진 단일의 주요 및 특별히 강화 된 건축 프로젝트를 요구해야합니다. 기술 "및"에너지 소실 설계가 채택되면 건물의 지진 성능이 크게 향상되어야하며, 에너지의 수평 변위 비율은 비 에너지 - 소산 구조의 구조물에 대한 구조의 비율이 0.75보다 작아야합니다 ".
Yunnan Dianchi Lake 컨벤션 및 전시 센터의 S2는 8도 (0.2G)의 고강도 지진 구역에 위치하고 있으며 에너지 - 소산 및 지진 - 기술을 채택하여 구조의 지진 성능을 향상시켜야합니다. 주요 지진에서 25% 지진 - 감소 효과를 달성하기 위해 4 가지 유형의 에너지 - 소산 및 지진 - 감소 장치가 혁신적으로 채택됩니다. 점성 댐퍼 아우 트리거, 점성 - 댐퍼 벽, 금속 에너지 - 부동산 빔 및 버클 링 - 제한된 교정기, 그림 15에서 볼 수 있듯이, 22 세의 멍청한 분위기는 33 분의 1에 해당합니다. 바닥; 점성 - 댐퍼 벽은 26 일 - 40 th 층에 배치됩니다. 금속 에너지 - 소산 커플 링 빔은 26 번째 - 40 th 층의 x- 방향과 6 번째 - 19 th 층 및 31st - 40 th 바닥의 y- 방향으로 배열됩니다. 좌굴 - 제한된 버팀대는 22 번째, 33 위 및 42 층에 배치됩니다.

[그림 15 에너지 구조의 개략도 - Yunnan Dianchi Lake 컨벤션 및 전시 센터의 S2의 소산 장치]

2.1.3 지진 - 감소 효과
에너지의 수 - 프로젝트의 소산 장치와 그 에너지 - 소산 조건은 표 2에 나와 있습니다. 그중에서도 점성 - 댐퍼 아우 트리거 및 점성 댐퍼 벽은 작은, 중등도 및 주요 지진으로 에너지를 소산합니다. 금속 에너지 - 커플 링 빔과 좌굴 구속되는 금속 에너지는 경미한 지진으로 강성을 제공하고 수율과 에너지에 들어가는 중간 정도의 주요 지진과 주요 지진에 따라 구조의 지진 성능을 보장합니다. 지진 강도가 증가함에 따라 강철 커플 링 빔과 좌굴 - 제한된 버팀대는 점차적으로 에너지 소산에 참여하고 (그림 16) 구조의 추가 감쇠 비율이 증가하여 구조의 지진 성능을 효과적으로 보장합니다.

표 2에너지 - 에너지의 소산 조건 - 소산 장치

[그림 16 에너지 - 다양한 지진 조건 하에서 Yunnan Dianchi Lake 컨벤션 및 전시 센터의 S2의 소산 조건]

2.2.1 프로젝트 개요
상하이 박물관의 동쪽 파빌리온은 45m, 지하실 2 층, 6 위, 지하 층, 총 건축 면적은 104,000m²입니다. 평면 크기는 105m x 182m입니다. 건축 외관은 그림 17에 나와 있습니다.

[그림 17 상하이 박물관의 이스트 파빌리온의 건축 렌더링]
박물관 건물의 특성에 기초하여, 예비 단계에서, 유연한 건축 레이아웃을 충족시키기 위해 "강철 - 강화 콘크리트 기둥 + 강철 빔 + 강철 버팀대"의 엄격한 구조 시스템이 제안되었습니다. 전형적인 구조 평면 레이아웃은 그림 18에 나와 있습니다.

[그림 18 강성의 전형적인 구조 평면 레이아웃 - 구조 체계]

2.2.2 에너지 - 소산 및 지진 - 감소 체계

프로젝트에는 다음과 같은 특성이 있습니다.

1) 상하이 박물관의 이스트 파빌리온은 100 년의 디자인 서비스 수명을 가진 여분의 대형 박물관이며, 지진 행동은 1.3 - 1.4 시간에 의해 증폭되어야합니다.

2) 박물관에서 수집 된 문화 유물은 소중하며, 지진 동안 징수를 손상시키지 않도록 효과적인 조치를 취해야합니다.

3) 박물관에는 풍부한 내부 공간이 있으며, 구조물에 많은 기둥 - 무료 큰 공간, 수직으로 침투하는 컬럼, 그리고 큰 공간과 큰 캔틸레버 트러스가 있습니다.
지진의 작용 하에서 구조가 우수한 지진 성능을 갖도록하기 위해, 에너지 - 소산 기술은 "철강 - 강화 콘크리트 기둥 + 강철 빔 + 점성 벽 + 버클 링 - 제한적 버팀대"의 결합 된 에너지 - 소산 구조 시스템을 형성하기 위해 도입되는 것으로 간주됩니다. 점성 - 댐퍼 벽은 경미하고 중등도 및 주요 지진으로 에너지를 소산하여 지진 에너지를 소산하고 주요 구조에서의 지진 작용을 줄입니다. 좌굴 - 제한된 버팀대는 구조의 측면 강성 요구 사항을 충족시키기 위해 경미하고 중간 정도의 지진 하에서 강성을 제공하고 주요 지진에 따라 에너지를 소비하기위한 수확량을 제공합니다. 점성 - 댐퍼 벽과 좌굴 - 제한 버팀대의 결합 된 사용을 통해 구조물은 충분한 전반적인 강성과 우수한 에너지 - 소산 메커니즘을 갖습니다. 에너지의 전형적인 구조 평면 레이아웃 - 소실 및 지진 - 감소 체계가 그림 19에 나와 있습니다.

[그림 19의 전형적인 구조 평면 레이아웃에너지 - 소산 및 지진 - 감소 체계]
강성 구조 시스템을 기반으로, 에너지 - 소산 및 지진 - 감소 체계는 측면 - 저항성 강판을 좌굴로 대체하고 건축 기능 설계와 결합하여 적절한 위치에 점성 댐퍼 벽을 추가합니다.

2.2.3 지진 - 감소 효과
표 3은 지진 구조와 에너지 - 소산 및 지진 - 감소 구조의 비교 분석 결과를 보여줍니다. "스틸 - 강화 콘크리트 기둥 + 강철 빔의 지진 구조 시스템과 비교

(1)베이스 전단력
점성 댐핑 벽과 좌굴 제한 버팀대를 설치 한 후,베이스 전단력은 약 20%감소합니다.
(2) 기간 및 감쇠 비율
에너지 소산 및 지진 감소 체계의 기간은 강성 체계의 기간에 비해 어느 정도 증가된다. 한편, 빈번한 지진 하에서 구조물의 감쇠 비율은 4%에서 6.3%로 증가합니다.
(3) 구조 에너지 소산
에너지 소산 및 지진 감소 체계의 구조적 에너지 소산 능력이 크게 향상된다. 또한, 지진 감소 장치의 에너지 소산은 주요 지진에 따라 약 절반을 차지하며, 이는 구조적 구성 요소의 손상을 효과적으로 줄일 수 있습니다. 그림 20은 경미하고 중등도 및 주요 지진 하에서 구조적 에너지 소산을 보여줍니다.

짐

저자가 설계 한 에너지 소산과 지진 분리의 조합의 두 가지 사례가 선택됩니다. 프로젝트 특성과 결합하여 결합 된 지진 분리 및 에너지 소산 구조의 설계 아이디어가 간단하게 도입되며, 지진 분리 및 에너지 소실 장치가 있거나없는 구조의 자연 진동 기간, 지진 감소 효율 및 에너지 소산 용량은 공학 설계자의 참조를 위해 비교 및 분석됩니다.

3.1.1 프로젝트 개요
Kashgar 농촌 상업 은행 본부 건물의 첫 번째 단계는 건물 높이가 86 m, 1 지하실 층, 19 위 -지면 층, 총 건축 면적은 35,000m²입니다. 연단과 메인 타워는 조인트로 분리됩니다. 건축 외관은 그림 21에 나와 있습니다. 프로젝트의 메인 타워는 그림 22와 같이 강화 콘크리트 프레임 - 코어 튜브 구조 시스템을 채택합니다.

[그림 21 Kashgar 농촌 상업 은행 본부 건물의 건축 렌더링]

[그림 22 Kashgar 농촌 상업 은행 본부 건물의 구조 시스템]

3.1.2 조합 체계에너지 소산 및 지진 분리
Kashgar Rural Commercial Bank 본부 건물의 구조 설계 기능은 다음과 같습니다. 1) 프로젝트의 계획된 건축 영역은 구조적 지진 성능에 대한 높은 요구 사항을 가진 고도로 강도 강도 지진 구역에 속하는 8도 (0.3g)의 지진 강화 강도를 가지고 있습니다. 2) 건물 외관은 가능한 한 투명해야하며 말초 전단 벽을 설정할 수 없습니다.
따라서, 지진 분리 기술이 고려되고, 점성 댐퍼가 지진 분리층에 설치되어 상부 구조의 지진 작용을 줄이고, 상부 구조가 우수한 지진 성능을 갖도록하고, 상부 구조의 지진 강도를 1 도만 감소시키는 설계 목표를 달성합니다.
지진 분리 층은 지하실 바닥 슬래브 아래와 기초 상단 슬래브 위에 위치하고 있습니다. 총 34 개의 지진 분리 베어링 (23 개의 납 - 코어 고무 베어링 (LRB) 및 11 개의 천연 고무 베어링 (LNR) 및 16 개의 점성 댐퍼 (VFD)가 지진 분리 층에 배열됩니다. 레이아웃은 그림 23 및 24에 나와 있습니다.

[그림 23 계획 레이아웃지진 분리 베어링]

[그림 24 3 d의 회로도지진 분리 층]

3.1.3 에너지 소산과 지진 분리의 조합의 영향
(1) 기간
지진 분리 장치의 유무에 관계없이 구조적주기의 비교는 표 4에 나와있다. 지진 분리 체계는 지진 분리 층을 설정함으로써 구조적 기간을 약 2.5 배 연장시켜 지진 작용을 효과적으로 감소시킨다.

표 4 지진 분리 장치의 유무에 관계없이 구조주기 비교
(2) 지진 감소 계수
계산 후, 강화 지진 하에서 스토리 전단력의 최대 지진 감소 계수는 0.34이며, 스토리 전복 모멘트의 최대 지진 감소 계수는 0.35입니다. 둘 다 "건물의 지진 설계 코드"(GB 50011 - 2010) (2016 Edition) [15] (짧은 지진 디자인 코드라고 함)에 지정된 0.38 (댐퍼 세트 포함)입니다. 지진 디자인 코드에 따르면, 설계는 지진 강도의 1도 감소로 수행 될 수 있습니다.
(3) 구조 에너지 소산
희귀 지진 하에서 지진 분리 층의 각 부분의 에너지 소산은 그림 25에 나와 있습니다. 에너지 시간의 결과 - 희귀 지진에 따른 역사 분석은 지진 분리 베어링의 에너지 소산이 63%를 차지한다는 것을 보여줍니다. 지진 에너지 입력을 상부 구조로 줄입니다.

[그림 25에너지 소산희토류에 따라]

3.2.1 프로젝트 개요
Xi'an Silk Road International Convention Center의 건물 높이는 60m, 지하실 2 층, 위 3 층, 총 건축 면적은 207,000m²입니다. 건축 외관은 그림 26에 나와 있습니다.

[그림 26 Xi'an Silk Road International Convention Center의 건축 렌더링]
타워의 상부 구조는 거대한 강철 프레임 구조 시스템을 채택합니다. 거대한 기둥은 20 개의 수직 지지자 실린더로 구성되며, 거대한 빔은도 27 및 28과 같이 4m -High Steel Truss 바닥 슬래브와 4.5m 하이 스틸 트러스 지붕 슬래브로 구성됩니다.

[그림 27 전체 구조 섹션]

[그림 28 수직 트래픽 실린더 (20)]

3.2.2 결합지진 고립계획
Xi'an Silk Road International Convention Center의 구조 설계 기능은 다음과 같습니다. 1) 프로젝트는 구조적 지진 성능에 대한 높은 요구 사항을 가진 8도 (0.2G)의 높은 강도 지진 구역에 위치하고 있습니다. 2)이 구조는 거대한 강철 프레임 구조 시스템을 채택하며 건물에는 많은 규모가 크고 큰 캔틸레버 공간이 있습니다. 거대한 프레임의 지진 성능을 보장하기 위해 효과적인 조치가 필요합니다. 3) 구조물에는 큰 스팬과 무거운 바닥 하중이 있습니다. 중력 하중은 구성 요소 크기에 큰 영향을 미칩니다. 동시에, 전체 구조는 높이가 매우 작은 높이 (0.32)를 가지므로 상부 구조의 수평 강성이 비교적 큽니다.
위의 프로젝트 특성에 기초하여, 첫 번째 지하실 바닥의 기둥 상단에있는 지진 분리 체계가 채택된다. 지진 분리 층은 천연 고무 베어링 + 리드 - 코어 고무 베어링 + 슬라이딩 베어링 + 점성 댐퍼의 조합을 사용하여 상부 구조의 지진 강도를 1도 줄이고 거대한 프레임의 지진 작용을 크게 줄이는 설계 목표를 달성합니다.
총 74 개의 납 - 코어 고무 베어링 (LRB), 96 개의 천연 고무 베어링 (LNR), 356 탄성 슬라이딩 베어링 (ESB/SB) 및 32 점성 유체 댐퍼 (VFD)가 지진 분리 층에 배열됩니다. 특정 레이아웃은 그림 29에 나와 있습니다.

[그림 29 계획 레이아웃지진 분리 베어링]

3.2.3 결합 된 지진 분리의 효과
(1) 기간
지진 분리 장치의 유무에 관계없이 구조적주기의 비교는 표 5에 나와 있습니다. 지진 분리 구조의 기간은 3.7 - 4.2 시간에 비해 3.7 - 4.2 시간에 의해 확장되어 비 - 지진 분리 구조와 비교하여 구조가 부위 특성 기간으로부터 멀리 떨어져서 지진 작용을 줄이는 데 유리합니다.

표 5 지진 분리 장치 유무에 따른 구조주기 비교
(2) 지진 감소 계수
계산 후, 강화 지진 하에서 스토리 전단력의 최대 지진 감소 계수는 0.35이며, 스토리 전복 모멘트의 최대 지진 감소 계수는 0.35입니다. 둘 다 지진 설계 코드에 지정된 0.38 (댐퍼 세트 포함)이 미만입니다. 지진 디자인 코드에 따르면, 설계는 지진 강도의 1도 감소로 수행 될 수 있습니다.
(3) 구조 에너지 소산
희귀 지진 하에서 지진 분리 층의 각 부분의 에너지 소산은 그림 30에 나와 있습니다. 희귀 지진 하의 에너지 시간 - 역사 분석은 지진 분리 구조에 대한 대부분의 지진 에너지 입력이 지진 분리 베어링 및 감쇠에 의해 소산된다는 것을 보여줍니다. 그 중에서, 지진 분리 베어링의 에너지 소산은 68%를 차지하고, 댐퍼의 에너지 소산은 17%를 차지하며, 지진 분리 층의 총 에너지 소산은 구조의 전체 에너지 소산의 85%를 차지하여 지진 에너지 입력을 상단 구조로 크게 줄입니다.

[그림 30 희귀 지진에 따른 에너지 소산]

(1) 높은 강도 지진 구역은 중국에서 널리 분포되어 있으며 중국의 도시화는 빠르게 발전하고 있습니다. 건물의 지진 성능과 서비스 품질을 향상시키기 위해 효과적인 지진 조치를 채택해야합니다.
(2) 지진 분리 및 에너지 소산 기술은 성숙되어 건물 구조물 (예 : 고음 건물 및 대형 건물)에 널리 적용되며, 이는 지진 작용을 효과적으로 줄이고 구조물의 지진 성능을 향상시킬 수 있습니다.
(3) 에너지 소산 조합 기술의 두 가지 적용 사례와 에너지 소산 및 지진 분리 기술의 조합의 두 가지 적용 사례에서, 프로젝트 특성에 따라 합리적으로 에너지 소산 및 내진 분리 기술을 합리적으로 결합하고 적용하여 건물의 구조적 성능을 향상시키고 "경제적, 그리고 기준, 그리고 현상의 8 자 건축 원리를 달성 할 수 있음을 알 수 있습니다. 지진 분리 및 에너지 소산 기술의 결합 된 적용은 반드시 지진 설계 개발의 경향이 될 것입니다.

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Ding Jiemin은 National Engineering Survey and Design, National Master of Engineering Survey and Design, National First 등록 구조 엔지니어, 구조 엔지니어 기관 (UK)의 선임 공인 구조 엔지니어 및 "Building Structure"의 부국장 인 Tongji University의 교수 및 박사 과정 감독관입니다. 그는 현재 Tongji Architectural Design (Group) Co., Ltd의 수석 엔지니어입니다.
그는 1990 년 Tongji University의 구조 공학과에서 공학 박사 학위를 취득했습니다. 그는 오랫동안 복잡한 구조물의 연구 및 설계 상담에 종사해 왔으며 슈퍼 - 높은 상승 구조 및 대형 강철 구조와 같은 복잡한 구조에서 풍부한 연구 결과를 달성 해 왔습니다. 그는 건설 과학 및 기술 진보 상, 국립 과학 기술 진보 상, 상하이 과학 기술 진보 상, 첫 번째 교육 과학 기술 진보 상, 중국 건축 학회 과학 기술 진보 상을 수상한 첫 번째 상을 수상했습니다. 그는 또한 "건물의 지진 설계 코드"(GB {50011 - 2010) 및 "공간 구조의 설계 코드"(DG/TJ08 - 52 - 2004)와 같은 국가 및 상하이 디자인 코드의 편집에 참여했습니다. 그는 High -Rise and Super -High -Rise 건물, 대규모 경기장, 컨벤션 및 전시 센터, 대형 극장 및 고속 철도 운송 허브를 포함한 100 개 이상의 엔지니어링 프로젝트를 완료했으며 National Enginep 2017 년 11 월, 그는 구조 엔지니어 월드 콩그레스 (SEWC)에 의해 평생 명예 회원 상을 수상했습니다. 2018 년 10 월, 그는 영국에서 구조 엔지니어 기관 (ISTRUCTE)의 금메달을 수상했습니다. 2019 년 4 월, 그는 고층 건물 및 도시 서식지 (CTBUH)에 대한위원회의 뛰어난 기부 상을 수상했습니다.

이 기사는 2021 년 "건물 구조"의 17 번째 호에 출판되었습니다.지진 분리 및 에너지 소산 기술의 개발 및 적용 ". 저자는 Ding Jiemin, Wu Honglei, Wang Shiyu 및 Chen Changjia 이며이 장치는 Tongji Architectural Design (Group) Co., Ltd입니다.
출처 : 건물 구조

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