Povzetek primerjave kodeksa načrtovanja japonske potresne izolacije s čezmorskimi kodeksi

Oktobra 2022 ISO 23618:2022 (Osnove za načrtovanje konstrukcij - Splošna načela zapotresno izolirane strukture) je bil objavljen. Ta dokument primerja podrobnezasnova potresne izolacijepostopki štirih regij/držav-Japonske (št. obvestila MLIT. 2009), Kitajske (GB/T 51408-2021), ZDA (ASCE 7-16) in Evrokoda (EC8) – za predlaganje skupnega delovnega toka načrtovanja za inženirsko prakso. Ključne primerjalne dimenzije vključujejo potresne obremenitve, metode analize, glavne kombinacije obremenitev inizolacijsko napravometode testiranja. 7-nadstropni model stavbe iz armiranega betona (RC) se uporablja za predstavitev postopkov projektiranja s povzetki rezultatov ekvivalentne linearne metode (ELM) in analize zgodovine odziva (THA).

Bistvene razlike v potresnih obremenitvah, metodah analize, kombinacijah obremenitev in testiranju naprav v štirih kodah so povzete v tabeli 1 (splošne določbe) in tabeli 2 (končno mejno stanje, ULS, zahteve).
Tabela 1: Ključne določbeKode načrtovanja potresne izolacije

Tabela 2: Potresna obremenitev ULS in zahteve za odziv super-strukture

Posebne opombe-za ključno kodo:

1. Filozofija načrtovanja: Japonska uporablja metodo načrtovanja dovoljenega stresa; Kitajska, ZDA in EC8 uporabljajo metodo načrtovanja mejnega stanja.
2. Natezne obremenitve: Kitajska in ZDA imata zasnove kritične natezne obremenitve (z uporabo več{1}}odpornih naprav) v primerjavi z Japonsko.
3. Nadzor kakovosti naprave: Vse kode zahtevajo strogo testiranje prototipov; Japonska in ZDA testirata 100 % proizvodnih naprav, medtem ko Kitajska in EC8 dovoljujeta vzorčenje.

3.1 Analizni model
Uporabljena je modificirana 7-nadstropna RC zgradba (temelji na Saito 2011 in Feng 2022). Ključni parametri:
1. Fiksna-osnovna osnovna obdobja: Smer okvirja (Tx): 0,564, 0,190, 0,107 s; Smer strižne stene (Ty): 0,238, 0,105, 0,087s.
2. Izolacijska naprava: Ležaji iz svinčene gume (LRB)(izbrano za obnavljanje sile in dušenja).
Premer: 650–750 mm (Japonska, Kitajska, EC8); 900mm (ZDA, zaradi velikih potresnih obremenitev MCER).
Tabela 3: Nominalne konstrukcijske lastnosti izolacijskega sistema

3.2 Potresna obremenitev
1. Ciljna mesta: Tokio (Japonska), Peking (Kitajska), San Francisco (ZDA), Reggio Calabria (EC8).
2. Stanje tal: Fiksni profil; povprečna hitrost strižnih valov (zgornjih 30 m): 209 m/s.
3. Značilnosti spektra:
1) 5 % dušenje: ZDA imajo največji spekter pospeška/psevdo hitrosti (≈1,5x Japonska).
2) Spektri psevdo hitrosti: narašča s periodo (Kitajska); konstantno/pada (Japonska, ZDA, EC8).
3) Dušenje ULS za izolirane zgradbe: ~20 %.
3.3 Rezultati analize odziva
Primerjata se dve glavni metodi: ELM (ekvivalentna linearna metoda) in THA (analiza zgodovine odziva).
3.3.1 Ekvivalentna linearna metoda (ELM)
Vse kode definirajo ELM za sisteme z eno -stopnjo--prostosti (SDOF), vendar z različno uporabnostjo. Kitajska uporablja 85-odstotno ekvivalentno maso in izračuna odzive za 475-letne in 2475-letne obremenitve (brez upoštevanja mejnih lastnosti).
Tabela 4: Ključni rezultati odziva ELM in THA

3.3.2 Analiza zgodovine odziva (THA)
1. Premiki tal:6 parov (Japonska, največje vrednosti); 10 parov (Kitajska, ZDA, EC8, povprečne vrednosti); vsi se ujemajo s 5 % načrtovalnimi spektri.
2. Modeliranje:
a) 3D okvir;LRBidealiziran kot bilinearni.
b) Horizontalna analiza: Rayleighovo dušenje (dušenje izolacijskega sistema=0; dušenje super-strukture 1./2. obdobja=3%).
c) Super{0}}struktura: ne-linearna (Japonska, Kitajska); elastična (ZDA, EC8).
3. Programska oprema:SERA3D Ver10.8 (THA); PKPM (Kitajska, RSA); ETABS V18 (navpični RSA).
4. Vertikalna analiza:RSA z Rayleighovim dušenjem (1./2. navpično periodno dušenje=3 %); načini vibracij žarka so izraziti (zaradi visoke navpične togosti izolacije).
3.3.3 Glavne ugotovitve
1. Japonska:ULS izolacijski odmik > SLS odmik; ELM in THA sta izbrana neodvisno (20% ELM, 80% THA v praksi); Kobe NS blizu-poljskega gibanja tal povzroči največji strig (presega ELM); ELM napoveduje večjo deformacijo izolacije.
2. Kitajska:475-letna obremenitev (RSA) načrtuje zgornji ustroj; 2475-letna obremenitev (THA) preverja odmik; projektna obremenitev uporablja največje rezultate RSA/THA.
3. ZDA:Rezultati THA so omejeni z ELM; Strig ELM je nekoliko večji od seizmične zasnove (zaradi Rᵢ=1.875 za izolacijo v primerjavi z R=5 za običajno potresno zasnovo).

Ta dokument primerjazasnova potresne izolacijepostopke Japonske, Kitajske, ZDA in EC8, s poudarkom na potresnih obremenitvah, analiznih metodah in testiranju naprav. 7-nadstropni model RC zgradbe prikazuje delovne tokove načrtovanja s primerjavo rezultatov ELM in THA. Cilj je predlagati skupen postopek načrtovanja za inženirsko prakso, ki obravnava razlike, specifične za kodo, v filozofiji načrtovanja, kombinacijah obremenitev in zahtevah za analizo.

Vsa zgornja vsebina izvira iz "Primerjave japonščineKoda načrtovanja potresne izolacijes kodami za tujino« JSSI april 2024.