Сейсмически изолированная конструкция может быть спроектирована с различными функциями, обеспечивающими ее безопасность. Для этой цели можно использовать систему тройного маятникового изолятора. Другие функции могут включать датчики, которые обнаруживают толчки и обнаруживают повреждения после землетрясения.
Технология возведения сейсмически изолированного сооружения
Сейсмоизоляция — это метод строительства, который ограничивает сейсмическую нагрузку на конструкцию. Метод не требует использования структурного усиления или вмешательства в надстройку. Сейсмоизоляция совместима с большинством типов надстроек и может выдерживать как общие упругие, так и ограниченные неупругие деформации. Основное требование – горизонтальное смещение основания конструкции во всех направлениях не менее 200 мм.
Сейсмическая изоляция стала возможной благодаря трем параллельным разработкам. Во-первых, инженеры могут использовать программное обеспечение сейсмоизоляции для моделирования работы различных типов конструкций и определения соответствующих проектных параметров. Во-вторых, доступны вибростолы для моделирования воздействия зарегистрированных землетрясений на различные типы сооружений. Наконец, инженеры-сейсмологи могут использовать эти инструменты для оценки колебаний грунта на конкретных участках.
Другой метод оценки эффективности сейсмоизоляции – использование модели высокого моста с тонкими опорами. Этот метод особенно полезен при оценке влияния гибкости несущей конструкции на систему изоляции. Результаты исследования также будут полезны при проектировании сейсмоизоляции долговременных сооружений.
Изоляция базы — еще один метод, разработанный в последние годы. Он отличается от других методов укрепления тем, что использует уровень фундамента конструкции, что снижает беспокойство жителей здания и сводит к минимуму объем неструктурного ущерба и перерывов в работе, вызванных процессом строительства.
Особенности системы тройного маятникового изолятора
Система тройного маятникового изолятора представляет собой совмещенный набор датчиков и исполнительных механизмов. Датчики измеряют смещение в определенной точке, а исполнительные механизмы прикладывают восстанавливающую силу. Датчики расположены как можно выше на верхней массе маятника. Трехмерное смещение датчиков и исполнительных механизмов аналогично с точностью до двух раз.
В изоляторе Triple Pendulum(tm) используется внутренний ползунок, который скользит по двум вогнутым поверхностям. Это позволяет системе минимизировать смещение конструкции при землетрясениях разной силы. Это снижает затраты на строительство и монтаж. Габаритные размеры тройного маятникового изолятора на 60% меньше, чем у одинарного маятникового изолятора.
К особенностям тройной маятниковой системы изоляции относятся оптимальное демпфирование и жесткость. В идеале он должен быть в состоянии предсказать максимальное смещение во время землетрясений. Однако для этого требуется высококвалифицированный анализ. Чтобы решить эту проблему, исследователи разработали четыре модели машинного обучения, используя ограниченное количество параметров. Среди них дерево регрессии с повышением градиента, адаптивное повышение и экстремальное повышение градиента были лучшими моделями для прогнозирования максимального смещения.
Система тройного маятникового изолятора также должна быть способна минимизировать шум на низких частотах. Его пиковая сила должна составлять менее одной десятой Ньютона. Кроме того, он должен быть в состоянии минимизировать шум, создаваемый гравитационными волнами.
Нелинейный временной анализ сейсмически изолированного здания
Нелинейный временной анализ сейсмически изолированных зданий может помочь определить эффективность сейсмоизоляции и может выполняться с использованием различных методов. При нелинейном анализе динамики базовая изолирующая структура моделируется как простая модель одной массы или как более сложная трехмерная модель. Используя подход нелинейного временного анализа, рассчитывается фактическая реакция здания. Более того, реакция различных этажей может быть определена с помощью нелинейного временного анализа.
Нелинейный временной анализ проводился на трех кадрах BRB и трех кадрах SCB. Целью было получить сейсмические требования к конструкции с изолированным основанием при различных параметрах движения грунта. Два типа зданий имеют разные пиковые спектры отклика и сильно зависят от параметров движения грунта.
Нелинейный временной анализ сейсмически изолированных зданий показывает, что конструкции с изолированным основанием могут снизить сейсмическую реакцию зданий, особенно тех, которые расположены в дальней зоне. Однако на этот стиль здания могут отрицательно повлиять колебания грунта, имеющие импульс скорости. В этом исследовании оценивалась сейсмическая реакция здания с изолированным фундаментом и использованием резиновых подшипников со свинцовым сердечником. Его сейсмические характеристики были очень хорошими.
Максимальное ускорение конструкции на базовом уровне очень мало при небольших изменениях уровня предела текучести. Максимальный сдвиг основания и максимальное смещение основания намного меньше из-за более короткого эффективного периода. Степень нелинейности мало влияет на пиковый отклик, но оказывает заметное влияние на структурное ускорение и смещение основания. Следовательно, максимальное структурное ускорение близко к 0,77 м/сек2,.
English
日本語
русский
