Japānas seismiskās izolācijas projektēšanas koda ar aizjūras kodiem salīdzinājuma kopsavilkums

2022. gada oktobrī ISO 23618:2022 (Bases for design of Constructions - General Principles forseismiski izolētas struktūras) tika publicēts. Šis dokuments salīdzina detalizētuseismiskās izolācijas dizainsčetru reģionu/valstu procedūras-Japāna (MLIT paziņojuma nr Galvenie salīdzināšanas izmēri ietver seismiskās slodzes, analīzes metodes, galvenās slodžu kombinācijas unizolācijas ierīcetestēšanas metodes. Lai demonstrētu projektēšanas procedūras, tiek izmantots 7 stāvu dzelzsbetona (RC) ēkas modelis, kurā apkopoti līdzvērtīgās lineārās metodes (ELM) un atbildes vēstures analīzes (THA) rezultāti.

Galvenās atšķirības seismiskajās slodzēs, analīzes metodēs, slodzes kombinācijās un ierīču testēšanā četros kodos ir apkopotas 1. tabulā (vispārīgi noteikumi) un 2. tabulā (galējais robežstāvoklis, ULS, prasības).
1. tabula. Galvenie noteikumi parSeismiskās izolācijas projektēšanas kodi

2. tabula: ULS seismiskās slodzes un super{1}}struktūras reakcijas prasības

Atslēgas kods{0}}īpašas piezīmes:

1. Dizaina filozofija: Japānā tiek izmantota pieļaujamā sprieguma projektēšanas metode; Ķīna, ASV un EC8 izmanto robežstāvokļa projektēšanas metodi.
2. Spriegojuma slodzes: Ķīnai un ASV ir kritiskas spriegošanas slodzes konstrukcijas (izmantojot vairāk spriegojuma{1}}izturīgākas ierīces), salīdzinot ar Japānu.
3. Ierīces kvalitātes kontrole: visiem kodiem nepieciešama stingra prototipa pārbaude; Japāna un ASV pārbauda 100% ražošanas ierīču, savukārt Ķīna un EC8 pieļauj paraugu ņemšanu.

3.1. Analīzes modelis
Tiek izmantota pārveidota 7 stāvu RC ēka (pamatojoties uz Saito 2011 un Feng 2022). Galvenie parametri:
1. Fiksētie-pamata pamatperiodi: kadra virziens (Tx): 0,564, 0,190, 0,107 s; Bīdes sienas virziens (Ty): 0,238, 0,105, 0,087 s.
2. Izolācijas ierīce: Svina gumijas gultņi (LRB)(izvēlēts spēka un amortizācijas atjaunošanai).
Diametrs: 650–750 mm (Japāna, Ķīna, EC8); 900mm (ASV, lielo MCER seismisko slodžu dēļ).
3. tabula. Izolācijas sistēmas nominālās konstrukcijas īpašības

3.2. Seismiskā slodze
1. Mērķa vietnes: Tokija (Japāna), Pekina (Ķīna), Sanfrancisko (ASV), Kalabrijas Redžo (EC8).
2. Augsnes stāvoklis: Fiksēts profils; vidējais bīdes viļņa ātrums (augšējais 30 m): 209 m/s.
3. Spektru raksturlielumi:
1) 5% slāpēšana: ASV ir lielākais paātrinājuma/pseidoātruma spektrs (≈1,5x Japānā).
2) Pseidoātruma spektri: pieaug ar periodu (Ķīna); konstante/samazinās (Japāna, ASV, EC8).
3) ULS slāpēšana izolētām ēkām: ~20%.
3.3. Atbilžu analīzes rezultāti
Tiek salīdzinātas divas galvenās metodes: ELM (ekvivalentā lineārā metode) un THA (atbildes vēstures analīze).
3.3.1. Ekvivalentā lineārā metode (ELM)
Visi kodi nosaka ELM vienas -pakāpes--brīvības (SDOF) sistēmām, taču ar atšķirīgu piemērojamību. Ķīna izmanto 85% ekvivalentu masu un aprēķina atbildes reakcijas 475 un 2475 gadu slodzēm (netiek ņemtas vērā robežīpašības).
4. tabula. Galvenie ELM un THA atbildes rezultāti

3.3.2. Atbilžu vēstures analīze (THA)
1. Zemes kustības:6 pāri (Japāna, max vērtības); 10 pāri (Ķīna, ASV, EC8, vidējās vērtības); visi atbilst 5% dizaina spektriem.
2. Modelēšana:
a) 3D rāmis;LRBidealizēts kā bilineārs.
b) Horizontālā analīze: Reilija amortizācija (izolācijas sistēmas slāpēšana=0; super-struktūras 1./2. perioda slāpēšana=3%).
c) Super{0}}struktūra: ne-lineāra (Japāna, Ķīna); elastīgs (ASV, EC8).
3. Programmatūra:SERA3D Ver10.8 (THA); PKPM (Ķīna, RSA); ETABS V18 (vertikālā RSA).
4. Vertikālā analīze:RSA ar Rayleigh slāpēšanu (1./2. vertikālā perioda slāpēšana=3%); staru vibrācijas režīmi ir pamanāmi (lielās izolācijas vertikālās stingrības dēļ).
3.3.3. Galvenie secinājumi
1. Japāna:ULS izolācijas novirze > SLS novirze; ELM un THA tiek izvēlēti neatkarīgi (20% ELM, 80% THA praksē); Kobe NS tuvu-lauka zemes kustība rada vislielāko bīdi (pārsniedzot ELM); ELM prognozē lielāku izolācijas deformāciju.
2. Ķīna:475-gadu slodze (RSA) projektē virsbūvi; 2475 gadu slodze (THA) pārbauda dreifēšanu; projektētā slodze izmanto maksimālo RSA/THA rezultātu.
3. ASV:THA rezultātus ierobežo ELM; ELM bīde ir nedaudz lielāka par seismisko dizainu (sakarā ar Rᵢ=1.875 izolācijai, salīdzinot ar R=5 normālai seismiskajai konstrukcijai).

Šis dokuments salīdzinaseismiskās izolācijas dizainsJapānas, Ķīnas, ASV un EC8 procedūras, koncentrējoties uz seismisko slodzi, analīzes metodēm un ierīču testēšanu. 7-stāvu RC ēkas modelis demonstrē projektēšanas darbplūsmas, salīdzinot ELM un THA rezultātus. Mērķis ir ierosināt kopēju projektēšanas procedūru inženierpraksei, pievēršoties kodam raksturīgām atšķirībām projektēšanas filozofijā, slodzes kombinācijās un analīzes prasībās.

Viss iepriekš minētais saturs ir iegūts no “Japāņu valodas salīdzinājumsSeismiskās izolācijas projektēšanas kodekssar aizjūras kodiem" JSSI 2024. gada aprīlis.