Типы базовой изоляции и что о них нужно знать

Существует несколько типов базовой изоляции. Вот наиболее распространенные типы и то, что вам нужно о них знать. К ним относятся: демпферы, структуры и оптимизация. Эти типы изоляции используются для управления преобразованиями спектрального ускорения. Эти виды изоляции должны быть реалистичными. При выборе базовой изоляции основной целью является уменьшение преобразований спектрального ускорения. Наиболее важным фактором, который следует учитывать, является период изоляции и демпфирования.

Структуры

Изоляция основания — это область техники, которая включает в себя модификацию зданий при землетрясении. Эти конструкции изготавливаются из упругих и скользящих материалов и устанавливаются между надстройкой здания и фундаментом. На прилагаемом слайд-шоу показаны некоторые из крупнейших в мире зданий с изолированной базой. Использование изоляции баз растет во всем мире и является проверенной стратегией минимизации последствий землетрясения. Компания Zhejiang Earthquake Prevention Technology Co., Ltd, специализирующаяся на сейсмическом инжиниринге, является одной из уважаемых в мире фирм в Китае, специализирующейся на этой цели.

Сейсмоизоляция имеет ряд преимуществ. Это позволяет повысить эффективность строительства. Сейсмическая изоляция предотвращает любые движения конструкции, подобные полету птицы во время землетрясения. Сейсмоизоляция защищает конструкцию от движения грунта. Это более экономически эффективно, чем другие методы изоляции базы. Кроме того, он обеспечивает высокую степень восстановления повреждений. Эти преимущества делают изоляцию основания отличным выбором для высотных сооружений. Однако важно отметить, что изоляция базы возможна не при всех обстоятельствах.

Сейсмическая изоляция выгодна для зданий с высоким сейсмическим риском. В случае сильного землетрясения это значительно снижает сдвиг основания и абсолютное ускорение каждого этажа. Это означает, что надстройки менее подвержены повреждениям. SILRSB зданий с изолированным основанием меньше, чем SILRSB их стационарных аналогов. Исследование предоставляет полезную информацию для проектирования и анализа зданий с изолированным фундаментом.

Почвенные условия

Грунтовые условия для изоляции основания зависят от конструктивной системы и типа грунта под основанием. Здания одного и того же типа могут иметь разную структуру повреждений, даже если они имеют одинаковую конфигурацию и величину. Состояние почвы может влиять на массу, жесткость и вертикальные неровности конструкции. Поэтому условия грунта имеют большое значение при проектировании систем изоляции основания. В этой статье будут обсуждаться некоторые важные факторы, влияющие на изоляцию базы.

Гибкость почвы определяет реакцию основания здания на сейсмические силы. Мягкие почвы производят более высокое спектральное смещение и ускорение, чем твердые почвы. Это означает, что для зданий с фундаментной изоляцией подходят твердые и средние грунты. Однако на практике это не всегда возможно. В зависимости от конкретной ситуации необходимо использовать разные типы грунтов. Во многих случаях мягкие грунты не могут быть использованы в фундаментных изоляционных зданиях.

Оптимальные параметры систем изоляции баз были определены с помощью генетического алгоритма. Оптимальными значениями являются те, которые минимизируют реакцию ускорения у основания и крыши при различных грунтовых условиях. После определения этих параметров снова проводится временной анализ каждого состояния почвы. Эти анализы доказали, что оптимальные значения являются лучшими для базовых систем изоляции. Эти оптимальные значения привели к максимальному снижению сейсмической реакции и лучшим эксплуатационным характеристикам. Поэтому для сейсмостойких зданий важны оптимальные грунтовые условия для изоляции основания.

Состояние почвы является важной темой в сейсмической инженерии. Состояние почвы определяется как физические и динамические свойства почвы. Он подразделяется на три типа: твердая почва (каменистая), средняя почва (средняя) и мягкая почва (рыхлая). Физические свойства почвы определяют степень вибрации и деформации, которую испытывает конструкция. При землетрясениях деформация почвы вызывает сдвиг основания, момент и смещение.

Демпферы

Одним из способов минимизировать коробление здания является установка демпферов в изоляции основания. Эти демпферы могут контролировать большие деформации на уровне изолятора. Они наиболее эффективны при использовании в сочетании с упруго-фрикционным базовым изолятором. Два типа демпферов эффективно уменьшают смещение подшипников без значительного увеличения сил надстройки. Эти демпферы также известны как вязкие демпферы.

Проект системы базовой изоляции зависит от динамических свойств изолированного здания. Определить это можно с помощью неразрушающего импульсного контроля, вибромашинного испытания, процедуры режима ожидания и микросейсмовзрыва. Дополнительные демпферы могут использоваться для уменьшения больших смещений на уровне изолятора. Авторы предлагают эффективные демпферы переменного трения, которые значительно уменьшают смещения между колонной первого этажа здания и его фундаментом, что приводит к значительному улучшению сейсмической реакции.

Вязкоупругие демпферы с изоляцией основания существенно снижают величину изгибающих моментов колонны. Эти демпферы являются наиболее эффективным способом изолировать здание от окружающей среды. Демпферы, используемые для изоляции фундамента, устанавливаются в здании по диагонали. Они предназначены для обеспечения достаточного гашения сильных землетрясений. Если здание имеет два и более этажей, такая конструкция подходит для сейсмических применений. Это потому, что это уменьшает влияние раскачивания.

Использование изоляции базы — сложная область техники. Это влияет на жизнь людей во всем мире. Это дорогой и сложный процесс. Но инженеры нашли способ решить эту проблему, используя резину и сталь в сочетании с системами демпфирования. Демпферы в изоляции основания оказались эффективными при многих землетрясениях, включая недавнюю катастрофу в Нортридже. Это также наиболее экономичный способ уменьшить раскачивание конструкции.

Оптимизация

RBDO используется для проектирования конструкций с изолированным основанием. Этот метод часто трудно применять из-за высоких вычислительных затрат систем базовой изоляции. Базовая система изоляции является нелинейной и должна моделироваться с использованием большого количества параметров. Чтобы преодолеть эту проблему, в настоящем исследовании предлагается эффективная схема RBDO систем с изолированной базой, которая объединяет метод эволюции плотности вероятности и анализ чувствительности на основе дисперсии. Эта схема помогает сократить количество проектных параметров, обеспечивая при этом конструктивные характеристики и смягчение сейсмических воздействий.

Оптимальные расчетные параметры конструкций с изолированным основанием определяются посредством комплексного спектрального анализа. В анализе учитывается процесс определения нагрузки на конструкцию и критерии проектной эффективности. Затем базовый изолятор оптимизируется путем минимизации максимального смещения отдельного элемента при максимальном повышении его эффективности. Полученное устойчивое решение сравнивается с традиционным детерминированным решением. Результаты обсуждаются в контексте безопасности зданий, что является важным фактором при оптимизации изоляции основания.

Этот метод сочетает в себе эластомерные подшипники с системой подвески для уменьшения собственной частоты и динамического смещения конструкции. Это уменьшает размер систем изоляции основания, стоимость подшипников и покрытий рвов, а также сложность системы. Это также дешевле, чем системы базовой изоляции. Если вам нужна система изоляции основания для вашего здания, рассмотрите возможность использования вместо этого амортизаторов Taylor. Демпферы Тейлора снижают общую стоимость изоляции базы и уменьшают ее сложность.

В результате TLBO представляет собой надежный алгоритм с низкими стандартными отклонениями, который может определить оптимальные параметры системы нелинейной изоляции. Он также имеет низкую вычислительную сложность. С помощью этих параметров можно определить размеры системы изоляции. Если у вас есть оптимальные параметры системы, вы сможете спроектировать надежную и эффективную нелинейную систему. Имея надежное решение, можно рассчитать параметры вашей системы.

Расходы

Изоляция фундамента – это метод, который используется для защиты зданий и сооружений от землетрясений. Он обычно используется на трубопроводах, зданиях, виадуках и морских платформах. Он также используется в телекоммуникационных объектах, а также в резервуарах для хранения воды и топлива. Его также используют в государственном жилищном строительстве. Многие из этих проектов осуществляются в развивающихся странах. Стоимость установки базовой системы изоляции составляет примерно 15 000 долларов США для дома с тремя спальнями в Новой Зеландии.

Стоимость установки устройств базовой изоляции варьируется от 3% до 5% от общей стоимости строительства. Однако у технологии есть свои преимущества. Было доказано, что это финансово жизнеспособно, особенно для зданий, которые считаются объектами культурного наследия. Помимо спасения жизней, изоляция баз может также увеличить продолжительность жизни зданий. Предполагается, что первоначальные затраты на установку этих устройств могут быть амортизированы за счет экономии материалов и снижения затрат на ремонт. Эта технология особенно полезна в сейсмоопасных районах.

Затраты на установку систем базовой изоляции зависят от типа землетрясения и его силы. Самый распространенный метод — установка базовой системы изоляции на существующую стойку со стальным каркасом. В сейсмоопасных районах изоляция основания может помочь снизить риск катастрофического повреждения конструкции. Хотя это не дешево, в долгосрочной перспективе это может сэкономить много денег. Это также защитит здание от землетрясений. Типичная стеллажная конструкция со стальным каркасом должна быть защищена изоляцией основания.

Хотя первоначальная стоимость установки изоляции основания высока, повышенные характеристики и эстетика делают ее отличным выбором для зданий повышенного риска или стратегических зданий. Однако затраты на установку должны быть сбалансированы со структурной экономией, которую предлагает система. Проведено комплексное исследование по оценке экономической целесообразности и эффективности изоляции базы. Результаты этого исследования показывают, что процесс строительства обходится дешевле и эффективнее, если изоляция основания установлена ​​правильно. Кроме того, процесс изоляции основания менее сложен и дешевле, чем установка традиционной антисейсмической конструкции с фиксированным основанием.