मास्टर डिंग Jiemin: भूकंपीय अलगाव और ऊर्जा अपव्यय प्रौद्योगिकी का विकास और अनुप्रयोग

चीन में भूकंपीय क्षेत्रों और गंभीर भूकंप आपदाओं का एक विस्तृत वितरण है। निर्माण संरचनाओं के लिए, भूकंपीय संरचनाओं में मुख्य रूप से पारंपरिक कठोर संरचनाएं, नमनीय संरचनाएं और भूकंपीय अलगाव और ऊर्जा अपव्यय संरचनाएं शामिल हैं। पारंपरिक कठोर संरचना "कठिन प्रतिरोध" दृष्टिकोण को अपनाती है, जिसके लिए बड़ी मात्रा में निर्माण सामग्री की आवश्यकता होती है। यद्यपि नमनीय संरचना प्रमुख भूकंपों के तहत संरचनात्मक सुरक्षा के डिजाइन लक्ष्य को प्राप्त कर सकती है, फिर भी गंभीर पोस्ट - भूकंप क्षति और मरम्मत में कठिनाई जैसी समस्याएं हैं। भूकंपीय अलगाव और ऊर्जा अपव्यय संरचनाओं ने प्रमुख भूकंपों के परीक्षण को पीछे छोड़ दिया है और अच्छे भूकंपीय प्रदर्शन को दिखाया है। वर्तमान में, चीन में भूकंपीय अलगाव और ऊर्जा अपव्यय प्रौद्योगिकियों को मुख्य रूप से व्यक्तिगत रूप से लागू किया जाता है, और आवेदन रूपों में नवाचार की कमी है। जापान ने संयुक्त भूकंपीय अलगाव और ऊर्जा अपव्यय प्रौद्योगिकियों को अपनाना शुरू कर दिया है और अच्छे भूकंपीय परिणाम प्राप्त किए हैं। संयुक्त भूकंपीय अलगाव और ऊर्जा अपव्यय प्रौद्योगिकियों में ऊर्जा अपव्यय संयोजन प्रौद्योगिकी और ऊर्जा अपव्यय और भूकंपीय अलगाव प्रौद्योगिकी का संयोजन शामिल है। यह लेख पहले संक्षेप में भूकंपीय अलगाव और ऊर्जा विघटन प्रौद्योगिकियों के वर्गीकरण, विकास और इंजीनियरिंग अनुप्रयोग का परिचय देता है। फिर, लेखक द्वारा डिज़ाइन किए गए चार विशिष्ट इंजीनियरिंग उदाहरणों की विशेषताओं के साथ संयुक्त, यह संयुक्त भूकंपीय अलगाव और ऊर्जा अपव्यय प्रौद्योगिकियों के डिजाइन विचारों, अनुप्रयोग विधियों और ऊर्जा अपव्यय प्रभावों का गहराई से परिचय देता है। यह देखा जा सकता है कि ऊर्जा अपव्यय और भूकंपीय अलगाव प्रौद्योगिकियों का तर्कसंगत संयोजन भूकंपीय अलगाव और ऊर्जा अपव्यय उपकरणों की ऊर्जा अपव्यय क्षमता को पूर्ण खेल दे सकता है और निर्माण संरचनाओं के भूकंपीय प्रदर्शन में सुधार कर सकता है।

चीन परिधि - प्रशांत ज्वालामुखी भूकंपीय बेल्ट और यूरेशियन भूकंपीय बेल्ट के बीच स्थित है, और दुनिया में सबसे गंभीर भूकंप आपदाओं वाले देशों में से एक है। चीन में भूकंपीय गतिविधियाँ मुख्य रूप से पांच क्षेत्रों में 23 भूकंपीय क्षेत्रों में वितरित की जाती हैं। उनमें से, 7 डिग्री (0.15 ग्राम) और उससे अधिक की तीव्रता वाले क्षेत्रों को उच्च - तीव्रता भूकंपीय क्षेत्र कहा जाता है। उच्च -तीव्रता वाले भूकंपीय क्षेत्रों में चीन में प्रमुख शहरों का वितरण अनुपात लगभग 31% (चित्रा 1) है। यह देखा जा सकता है कि चीन में शहरीकरण का विकास गंभीर भूकंपीय किलेबंदी कार्य का सामना करता है।

[चित्रा 1 अलग -अलग तीव्रता वाले क्षेत्रों में चीन में प्रमुख शहरों का अनुपात]

विभिन्न भूकंपीय किलेबंदी तीव्रता के प्रतिनिधि शहरों को तालिका 1 में दिखाया गया है। यह तालिका 1 से देखा जा सकता है कि चीन में उच्च -तीव्रता वाले भूकंपीय क्षेत्र मुख्य रूप से दक्षिण -पश्चिम, उत्तर -पश्चिम और मध्य क्षेत्रों में स्थित हैं। ग्रेड के क्षेत्रों में स्थित परियोजनाएं 1 - 3 और 7 - में खराब साइट की स्थिति (जैसे शंघाई, जहां शंघाई, जहां साइट की विशेषता अवधि tg=0.9 s) के साथ उच्च - मानक आवश्यकताओं के साथ धरती प्रौद्योगिकियों के लिए उच्च - मानक आवश्यकताएं हैं।

चीन में भूकंपीय प्रतिरोध स्तरों का तालिका 1 वर्गीकरण

चीन में भूकंपीय संरचनाओं में मुख्य रूप से चार संरचनात्मक रूप शामिल हैं: कठोर भूकंपीय संरचनाएं, नमनीय भूकंपीय संरचनाएं, ऊर्जा - विघटन और भूकंपीय - संरचनाओं को कम करना, और भूकंपीय - अलगाव संरचनाएं, जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है।

[चित्रा 2 चीन में मुख्य भूकंपीय संरचना प्रणाली]

कठोर भूकंपीय संरचना "कठिन प्रतिरोध" दृष्टिकोण को अपनाती है, और संरचनात्मक शक्ति और कठोरता को मजबूत करके भूकंपीय प्रदर्शन में सुधार करती है, इसलिए इसे बड़ी मात्रा में निर्माण सामग्री की आवश्यकता होती है। नमनीय भूकंपीय संरचना "मजबूत स्तंभों, कमजोर बीम, मजबूत कतरनी, कमजोर झुकने और मजबूत जोड़ों, कमजोर घटकों" की डिजाइन अवधारणा को अपनाती है, ताकि संरचना एक भूकंप की कार्रवाई के तहत एक निश्चित लचीलापन बनाए रख सके और "तीन स्तरों और दो चरणों" के डिजाइन लक्ष्यों को प्राप्त कर सके। ऊर्जा - विघटन और भूकंपीय - संरचनाओं को कम करना और भूकंपीय - अलगाव संरचनाएं ऊर्जा की स्थापना करके संरचना के भूकंपीय प्रदर्शन में सुधार करती हैं - उपकरणों या भूकंपीय - अलगाव उपकरणों को मुख्य संरचना में अलग -थलग करने या संरचना में भूकंपीय ऊर्जा इनपुट को अलग करने के लिए।

आमतौर पर उपयोग की जाने वाली ऊर्जा - विघटनकारी उपकरणों में धातु डैम्पर्स और चिपचिपा डैम्पर्स शामिल हैं, जैसा कि चित्र 3 में दिखाया गया है। उनमें से, धातु के डैम्पर्स विस्थापन से संबंधित हैं - संबंधित डैम्पर्स। एक भूकंप की बार -बार कार्रवाई के तहत, वे लोचदार - प्लास्टिक हिस्टेरेटिक विरूपण के माध्यम से भूकंपीय ऊर्जा को भंग कर देते हैं जब धातु की सामग्री की पैदावार होती है, जैसे कि हल्के - स्टील डैम्पर्स और बकलिंग - संयमित ब्रेसिज़। चिपचिपा डैम्पर्स वेग से संबंधित हैं - संबंधित डैम्पर्स। एक भूकंप की बार -बार कार्रवाई के तहत, वे भूकंपीय ऊर्जा को भंग करने के लिए अपनी चिपचिपा सामग्री की भिगोना विशेषताओं का उपयोग करते हैं, जैसे कि रॉड - टाइप चिपचिपा डैम्पर्स और चिपचिपा स्पंज दीवारों।

[चित्र तीनऊर्जा - विघटित उपकरण]

आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले भूकंपीय - अलगाव उपकरणों में टुकड़े टुकड़े में रबर बीयरिंग (चित्रा 4 (ए), (बी)) और स्लाइडिंग बीयरिंग (चित्रा 4 (सी), (डी)) शामिल हैं। दोनों में ऊपरी संरचना के विशाल वजन को सहन करने के लिए बड़ी ऊर्ध्वाधर कठोरता है, और संरचना में भूकंपीय ऊर्जा इनपुट को अलग करने के लिए अपेक्षाकृत छोटे क्षैतिज कठोरता है।

[चित्र 4भूकंपीय - अलगाव उपकरण]

संयुक्त भूकंपीय अलगाव और ऊर्जा अपव्यय प्रौद्योगिकी भूकंपीय अलगाव और ऊर्जा अपव्यय प्रौद्योगिकियों का एक अभिनव अनुप्रयोग रूप है, जिसमें मुख्य रूप से दो प्रकार शामिल हैं: ऊर्जा अपव्यय संयोजन प्रौद्योगिकी और ऊर्जा अपव्यय और भूकंपीय अलगाव प्रौद्योगिकी का संयोजन।

ऊर्जा अपव्यय संयोजन प्रौद्योगिकी तर्कसंगत रूप से गठबंधन करना है और कई ऊर्जा को लागू करना है - संरचना की विरूपण विशेषताओं और भूकंपीय प्रदर्शन की आवश्यकताओं के अनुसार उपकरणों को विघटित करना - संरचना के आधारित डिजाइन, ऊर्जा को पूर्ण खेल देते हैं - विभिन्न ऊर्जा के विघटन प्रभाव - विघटनकारी उपकरणों को कम करें, भूकंपीय कार्रवाई को कम करें, और संरचना के भूकंपीय प्रदर्शन में सुधार करें। इसका वर्गीकरण चित्र 5 में दिखाया गया है।

[चित्रा 5 आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले वर्गीकरण का योजनाबद्ध आरेखऊर्जा - अपव्यय प्रौद्योगिकी] 

ऊर्जा अपव्यय संयोजन प्रौद्योगिकीकई प्रमुख परियोजनाओं में व्यापक रूप से लागू किया गया है और अच्छे भूकंपीय परिणाम प्राप्त किए हैं। उदाहरण के लिए, युन्नान डायनची लेक कन्वेंशन एंड प्रदर्शनी केंद्र, तिब्बत में एक सुदृढीकरण और नवीकरण परियोजना, निककेन सेकेई टोक्यो हेड ऑफिस बिल्डिंग और सेंडाई, जापान में सेन टॉवर। निककेन सेकेई टोक्यो हेड ऑफिस बिल्डिंग सकुराडा - बशी, चियोडा - कू, टोक्यो, जापान (चित्रा 6) में स्थित है। यह एक फ्रेम है - 60 मीटर की ऊंचाई, 1 तहखाने के फर्श, 14 से ऊपर - ग्राउंड फ्लोर, और कुल निर्माण क्षेत्र 20,581m give की ऊंचाई के साथ संरचना निर्माण। इमारत एक संयुक्त ऊर्जा को अपनाती है - चिपचिपा स्पंज दीवारों की अपव्यय प्रौद्योगिकी + बकलिंग - संयमित ब्रेसिज़। ऊर्जा - विघटनकारी उपकरणों और उनके लेआउट को आंकड़े 7 - 9. में दिखाया गया है, चिपचिपा स्पंज दीवारें मामूली और मध्यम भूकंप और हवा के भार के तहत कार्य करती हैं, जबकि बकलिंग - संयमित ब्रेसिज़ मध्यम और प्रमुख भूकंपों के तहत कार्य करते हैं। दो प्रकार की ऊर्जा को मिलाकर - उपकरणों को विघटित करना, मध्यम भूकंप के तहत संरचनात्मक भिगोना अनुपात दो बार तक पहुंच सकता है जो कि मामूली भूकंपों के तहत है। जब इस इमारत ने 11 मार्च, 2011 को ग्रेट ईस्ट जापान भूकंप का अनुभव किया, तो चिपचिपा डम्पर वॉल्स और बकलिंग - संयमित ब्रेसिज़ ने प्रभावी रूप से अपनी ऊर्जा - अपव्यय और भूकंपीय - भूमिकाओं को कम किया, और इमारत की मुख्य संरचना बरकरार रही। सेंडाई, जापान में सेन टॉवर की कुल निर्माण ऊंचाई 206.69 मी है और एक संयुक्त ऊर्जा को अपनाता है - चिपचिपा स्पंज दीवारों + घर्षण डैम्पर्स की अपव्यय प्रौद्योगिकी। चिपचिपा स्पंज दीवारें मामूली और प्रमुख भूकंपों के तहत कार्य करती हैं, जबकि घर्षण केवल प्रमुख भूकंपों के तहत कार्य करता है।

[चित्रा 6 निककेन सेकेई टोक्यो हेड ऑफिस बिल्डिंग]

[चित्रा 7 चिपचिपा द्रव डम्पर]

[चित्रा 8 बकलिंग - संयमित ब्रेस]

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ऊर्जा अपव्यय और भूकंपीय अलगाव प्रौद्योगिकी के संयोजन का अर्थ है कि संरचना, ऊर्जा - विघटनकारी उपकरणों के लिए भूकंपीय अलगाव प्रौद्योगिकी को अपनाने के आधार पर भूकंपीय कार्रवाई को कम करने और संरचना के भूकंपीय प्रदर्शन में सुधार करने के लिए भूकंपीय अलगाव परत में या बाहर की व्यवस्था की जाती है। इसका वर्गीकरण चित्र 10 में दिखाया गया है।

[चित्रा 10 आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले संयुक्त भूकंपीय अलगाव और ऊर्जा अपव्यय प्रौद्योगिकियों के वर्गीकरण का योजनाबद्ध आरेख]]

ऊर्जा अपव्यय और भूकंपीय अलगाव प्रौद्योगिकी का संयोजन अधिक व्यापक रूप से लागू होता है। सुकियन, जियांगसु में सुहाओ गिन्ज़ा एक फ्रेम - शीयर - वॉल स्ट्रक्चर बिल्डिंग है जिसमें 80 मीटर की ऊंचाई, 2 तहखाने के फर्श, 20 से ऊपर - ग्राउंड फ्लोर, और कुल निर्माण क्षेत्र 67,000 मीटर है। इसके वास्तुशिल्प रेंडरिंग को चित्र 11 में दिखाया गया है। इमारत एक संयुक्त भूकंपीय अलगाव और ऊर्जा अपव्यय विघटन योजना को अपनाती है - कहानी भूकंपीय अलगाव + में - कहानी ऊर्जा अपव्यय (चिपचिपा डैम्पर्स)। प्राकृतिक रबर बीयरिंग, लीड - कोर रबर बीयरिंग, और चिपचिपा डैम्पर्स भूकंपीय अलगाव परत में स्थापित किए जाते हैं। भूकंपीय अलगाव परत का स्थान चित्रा 12 में दिखाया गया है। ऊर्जा के आवेदन को मिलाने के बाद - विघटन और भूकंपीय - अलगाव उपकरणों, संरचनात्मक प्राकृतिक कंपन अवधि को 1.64s से 3.74s से बढ़ाया जाता है, x - दिशा में भूकंपीय कमी का गुणांक 0.35 तक पहुंच जाता है, जो कि y - दिशा में पहुंचता है, भूकंपीय - प्रभाव को कम करना।

[चित्र 11 सुकियन, जियांगसु में सुहाओ गिन्ज़ा के वास्तुशिल्प रेंडरिंग]

[चित्रा 12 सुकियन, जियांगसु में सुहाओ गिन्ज़ा में भूकंपीय अलगाव परत के स्थान का योजनाबद्ध आरेख]

इसके अलावा, जापान में टोक्यो कियोमिज़ु हेड ऑफिस बिल्डिंग बेस आइसोलेशन + इन - स्टोरी एनर्जी डिसिपेशन (चिपचिपा डैम्पर्स) की एक डिजाइन योजना को अपनाती है; टोक्यो में निहोनबाशी इमारत निचली संरचना (चिपचिपा स्पंज दीवारों) में अंतर -कहानी भूकंपीय अलगाव + ऊर्जा अपव्यय की एक डिजाइन योजना को अपनाती है; और जापान में ओसाका नाकानोशिमा कॉन्सर्ट हॉल बिल्डिंग ऊपरी संरचना (चिपचिपा डैम्पर्स) में अंतर -कहानी भूकंपीय अलगाव + ऊर्जा अपव्यय की एक डिजाइन योजना को अपनाती है, जिनमें से सभी ने अच्छी ऊर्जा - अपव्यय प्रभाव प्राप्त किया है।

यह खंड लेखक द्वारा डिज़ाइन किए गए दो ऊर्जा - अपव्यय संयोजन मामलों का चयन करता है। परियोजना विशेषताओं के साथ संयुक्त, यह संक्षेप में संयुक्त ऊर्जा - अपव्यय संरचनाओं के डिजाइन विचारों और तरीकों का परिचय देता है, और इंजीनियरिंग डिजाइनरों के संदर्भ के लिए ऊर्जा के साथ -साथ और बिना ऊर्जा के संरचनाओं के प्रभावों को कम करने वाली ऊर्जा के एक तुलनात्मक विश्लेषण करता है।

2.1.1 परियोजना अवलोकन
युन्नान डायनची लेक कन्वेंशन एंड प्रदर्शनी केंद्र के S2 में 250 मीटर की इमारत की ऊंचाई और कुल निर्माण क्षेत्र 130,000 मीटर है। इसकी वास्तुशिल्प उपस्थिति चित्र 13 में दिखाया गया है।

[चित्रा 13 युन्नान डायनची लेक कन्वेंशन एंड प्रदर्शनी केंद्र के एस 2 के आर्किटेक्चरल रेंडरिंग]
युन्नान डायनची लेक कन्वेंशन एंड प्रदर्शनी केंद्र का S2 स्टील की एक संरचनात्मक प्रणाली को अपनाता है - प्रबलित कंक्रीट फ्रेम + कंक्रीट कोर दीवारों + बेल्ट ट्रस। बेल्ट ट्रस को 22 वें, 33 वें और 42 वीं मंजिल पर व्यवस्थित किया गया है, जैसा कि चित्र 14 में दिखाया गया है।

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2.1.2ऊर्जा - विघटन और भूकंपीय - योजना को कम करना
"युन्नान प्रांत में भूकंपीय अलगाव और ऊर्जा अपव्यय निर्माण निर्माण परियोजनाओं को बढ़ावा देने पर विनियम" (युन्नान प्रांतीय लोगों की सरकार के डिक्री नो . 202 की आवश्यकता है) की आवश्यकता है प्रौद्योगिकियां ", और" जब ऊर्जा - अपव्यय डिजाइन को अपनाया जाता है, तो इमारत के भूकंपीय प्रदर्शन में काफी सुधार किया जाना चाहिए, और ऊर्जा के क्षैतिज विस्थापन का अनुपात - दुर्लभ भूकंप कार्रवाई के तहत गैर -ऊर्जा - विघटित संरचना को विघटित करना 0.75 से कम होना चाहिए। "
युन्नान डायनची लेक कन्वेंशन एंड प्रदर्शनी केंद्र का S2 8 डिग्री (0.2 ग्राम) के उच्च -तीव्रता वाले भूकंपीय क्षेत्र में स्थित है और संरचना के भूकंपीय प्रदर्शन में सुधार के लिए ऊर्जा - विघटन और भूकंपीय - को कम करना चाहिए। एक 25% भूकंपीय को प्राप्त करने के लिए - प्रमुख भूकंपों के तहत प्रभाव को कम करने के लिए, चार प्रकार की ऊर्जा - विघटन और भूकंपीय - कम करने वाले उपकरणों को अभिनव रूप से अपनाया जाता है: चिपचिपा - डम्पर आउटरीगर्स, चिपचिपा दीवारों, धातु ऊर्जा - डिसपिंग कपलिंग बीम, और बकलिंग - बकलिंग - 33 वीं मंजिल; चिपचिपा - स्पंज दीवारों को 26 वें - 40 वें मंजिलों पर व्यवस्थित किया जाता है; धातु ऊर्जा - विघटित युग्मन बीम को x - दिशा में 26 वें - 40 वें फर्श पर और y - दिशा में 6 वें - 19 वें फर्श और 31st - 40 वें मंजिलों पर व्यवस्थित किया जाता है; बकलिंग - संयमित ब्रेसिज़ को 22 वें, 33 वें और 42 वीं मंजिल पर व्यवस्थित किया जाता है।

[चित्रा १५ ऊर्जा की संरचना का योजनाबद्ध आरेख - युन्नान डायनची झील सम्मेलन और प्रदर्शनी केंद्र के S2 में विघटनकारी उपकरण]]

2.1.3 भूकंपीय - प्रभाव को कम करना
ऊर्जा की संख्या - परियोजना में उपकरणों को विघटित करना और उनकी ऊर्जा - अपव्यय की स्थिति तालिका 2 में दिखाई गई है। उनमें से, चिपचिपा - स्पंज आउटरीगर्स और चिपचिपा - स्पंज की दीवारें मामूली, मध्यम और प्रमुख भूकंपों के तहत ऊर्जा को भंग करती हैं; धातु ऊर्जा - युग्मन बीम और बकलिंग को विघटित करना - संयमित ब्रेसिज़ केवल मामूली भूकंपों के तहत कठोरता प्रदान करता है और उदारवादी और प्रमुख भूकंपों के तहत उपज और ऊर्जा - विघटित चरण में प्रवेश करता है, जिससे मध्यम और प्रमुख भूकंपों के तहत संरचना के भूकंपीय प्रदर्शन को सुनिश्चित किया जाता है। जैसे -जैसे भूकंपीय तीव्रता बढ़ती जाती है, स्टील युग्मन बीम और बकलिंग - संयमित ब्रेसिज़ धीरे -धीरे ऊर्जा अपव्यय (चित्रा 16) में भाग लेते हैं, और संरचना का अतिरिक्त भिगोना अनुपात बढ़ता है, प्रभावी रूप से संरचना के भूकंपीय प्रदर्शन को सुनिश्चित करता है।

तालिका 2ऊर्जा - ऊर्जा की अपव्यय की स्थिति - विघटन उपकरण

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2.2.1 परियोजना अवलोकन
शंघाई संग्रहालय के पूर्व मंडप में 45 मीटर की ऊंचाई, 2 तहखाने के फर्श, 6 ऊपर - ग्राउंड फ्लोर, और कुल निर्माण क्षेत्र 104,000m kust की ऊंचाई है। विमान का आकार 105 मीटर × 182 मीटर है। इसकी वास्तुशिल्प उपस्थिति चित्र 17 में दिखाया गया है।

[चित्र 17 शंघाई संग्रहालय के पूर्वी मंडप के वास्तु रेंडरिंग]]
संग्रहालय भवन की विशेषताओं के आधार पर, प्रारंभिक चरण में, "स्टील - प्रबलित कंक्रीट कॉलम + स्टील बीम + स्टील ब्रेसिज़" की एक कठोर संरचनात्मक प्रणाली को लचीले वास्तुशिल्प लेआउट को पूरा करने के लिए प्रस्तावित किया गया था। विशिष्ट संरचनात्मक विमान लेआउट को चित्र 18 में दिखाया गया है।

[चित्रा 18 कठोर संरचनात्मक विमान लेआउट - संरचना योजना]

2.2.2 ऊर्जा - विघटन और भूकंपीय - योजना को कम करना

परियोजना में निम्नलिखित विशेषताएं हैं:

1) शंघाई संग्रहालय का पूर्वी मंडप 100 साल की एक डिजाइन सेवा जीवन के साथ एक अतिरिक्त - बड़ा -पैमाना संग्रहालय है, और भूकंपीय कार्रवाई को 1.3 - 1.4 समय से प्रवर्धित करने की आवश्यकता है;

2) संग्रहालय में एकत्र किए गए सांस्कृतिक अवशेष अनमोल हैं, और भूकंप के दौरान संग्रह को नुकसान से बचाने के लिए प्रभावी उपाय किए जाने चाहिए;

3) संग्रहालय में एक समृद्ध आंतरिक स्थान होता है, जिसमें कई स्तंभ हैं - संरचना में मुफ्त बड़े - रिक्त स्थान, कुछ लंबवत - मर्मज्ञ स्तंभ, और बड़े -बड़े स्थान और बड़े - कोनों पर कैंटिलीवर ट्रस।
यह सुनिश्चित करने के लिए कि एक भूकंप की कार्रवाई के तहत संरचना का अच्छा भूकंपीय प्रदर्शन है, ऊर्जा - अपव्यय प्रौद्योगिकी को एक संयुक्त ऊर्जा बनाने के लिए पेश किया जाता है - "स्टील - प्रबलित कंक्रीट कॉलम + स्टील बीम्स + चिपचिपा - डम्पर वॉल्स + बकलिंग - संयमित ब्रेस" की संरचनात्मक प्रणाली को विघटित करना। चिपचिपा - स्पंज की दीवारें मामूली, मध्यम और प्रमुख भूकंपों के तहत ऊर्जा को भंग करती हैं, भूकंपीय ऊर्जा को नष्ट करती हैं और मुख्य संरचना पर भूकंपीय कार्रवाई को कम करती हैं; बकलिंग - संयमित ब्रेसिज़ प्रमुख भूकंपों के तहत ऊर्जा को भंग करने के लिए संरचना और उपज की पार्श्व कठोरता आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए मामूली और मध्यम भूकंप के तहत कठोरता प्रदान करती है। चिपचिपा - स्पंज दीवारों और बकलिंग - संयमित ब्रेसिज़ के संयुक्त उपयोग के माध्यम से, संरचना में पर्याप्त समग्र कठोरता और एक अच्छी ऊर्जा - अपव्यय तंत्र है। ऊर्जा का विशिष्ट संरचनात्मक विमान लेआउट - विघटन और भूकंपीय - कम करने वाली योजना को चित्र 19 में दिखाया गया है।

[चित्र 19 के विशिष्ट संरचनात्मक विमान लेआउटऊर्जा - विघटन और भूकंपीय - योजना को कम करना]
कठोर संरचनात्मक प्रणाली के आधार पर, ऊर्जा - विघटन और भूकंपीय - कम करने वाली योजना पार्श्व - प्रतिरोधी स्टील ब्रेसिज़ को बकलिंग के साथ बदल देती है - संयमित ब्रेसिज़ और, वास्तुशिल्प फ़ंक्शन डिजाइन के साथ संयुक्त, उपयुक्त पदों में चिपचिपा दीवारों को जोड़ता है।

2.2.3 भूकंपीय - प्रभाव को कम करना
तालिका 3 भूकंपीय संरचना और ऊर्जा के तुलनात्मक विश्लेषण परिणामों को दिखाती है - विघटन और भूकंपीय - संरचना को कम करना। "स्टील - प्रबलित कंक्रीट कॉलम + स्टील बीम के भूकंपीय संरचनात्मक प्रणाली के साथ तुलना में

(१) बेस कतरनी बल
चिपचिपा भिगोना दीवारों और बकल-प्रतिबंधित ब्रेसिज़ को स्थापित करने के बाद, बेस कतरनी बल लगभग 20%कम हो जाता है।
(२) अवधि और भिगोना अनुपात
ऊर्जा अपव्यय और भूकंपीय कमी योजना की अवधि कठोर योजना की तुलना में एक निश्चित सीमा तक बढ़ जाती है। इस बीच, लगातार भूकंप के तहत संरचना का भिगोना अनुपात 4% से बढ़कर 6.3% हो जाता है।
(३) संरचनात्मक ऊर्जा अपव्यय
ऊर्जा अपव्यय और भूकंपीय कमी योजना की संरचनात्मक ऊर्जा अपव्यय क्षमता में काफी वृद्धि हुई है। इसके अलावा, भूकंपीय कमी उपकरणों की ऊर्जा अपव्यय प्रमुख भूकंपों के तहत लगभग आधे के लिए खाता है, जो प्रभावी रूप से संरचनात्मक घटकों के नुकसान को कम कर सकता है। चित्रा 20 मामूली, मध्यम और प्रमुख भूकंपों के तहत संरचनात्मक ऊर्जा अपव्यय को दर्शाता है।

△ विभिन्न भूकंपीय परिस्थितियों में शंघाई संग्रहालय के पूर्वी मंडप का चित्र 20 ऊर्जा अपव्यय

लेखक द्वारा डिज़ाइन किए गए ऊर्जा अपव्यय और भूकंपीय अलगाव के संयोजन के दो मामले चुने गए हैं। परियोजना विशेषताओं के साथ संयुक्त, संयुक्त भूकंपीय अलगाव और ऊर्जा अपव्यय संरचनाओं के डिजाइन विचारों को संक्षेप में पेश किया जाता है, और प्राकृतिक कंपन अवधि, भूकंपीय कमी की क्षमता, और संरचनाओं के ऊर्जा अपव्यय क्षमता के साथ और बिना भूकंपीय अलगाव और ऊर्जा विघटन उपकरणों की तुलना की जाती है और उनका विश्लेषण किया जाता है।

3.1.1 परियोजना अवलोकन
काशगर ग्रामीण वाणिज्यिक बैंक मुख्यालय भवन के पहले चरण में 86 m, 1 तहखाने का फर्श, 19 ऊपर - ग्राउंड फ्लोर, और 35,000m of का कुल निर्माण क्षेत्र है। पोडियम और मुख्य टॉवर को एक संयुक्त द्वारा अलग किया जाता है। इसकी वास्तुशिल्प उपस्थिति चित्र 21 में दिखाया गया है। परियोजना का मुख्य टॉवर एक प्रबलित कंक्रीट फ्रेम - कोर ट्यूब संरचनात्मक प्रणाली को अपनाता है, जैसा कि चित्र 22 में दिखाया गया है।

[चित्र 21 काशगर ग्रामीण वाणिज्यिक बैंक मुख्यालय भवन के वास्तुशिल्प रेंडरिंग]

[चित्रा 22 काशगर ग्रामीण वाणिज्यिक बैंक मुख्यालय भवन की संरचनात्मक प्रणाली]

3.1.2 की संयोजन योजनाऊर्जा अपव्यय और भूकंपीय अलगाव
काशगर ग्रामीण वाणिज्यिक बैंक मुख्यालय भवन की संरचनात्मक डिजाइन विशेषताएं इस प्रकार हैं: 1) परियोजना के नियोजित निर्माण क्षेत्र में 8 डिग्री (0.3g) की एक भूकंपीय किलेबंदी की तीव्रता है, जो उच्च -तीव्र भूकंपीय क्षेत्र से संबंधित है, संरचनात्मक भूकंपीय प्रदर्शन के लिए उच्च आवश्यकताओं के साथ; 2) इमारत के मुखौटे को यथासंभव पारदर्शी होना आवश्यक है, और परिधीय कतरनी दीवारों को सेट नहीं किया जा सकता है।
इसलिए, भूकंपीय अलगाव तकनीक पर विचार किया जाता है, और ऊपरी संरचना पर भूकंपीय कार्रवाई को कम करने के लिए चिपचिपी अलगाव परत में चिपचिपा डैम्पर्स स्थापित किए जाते हैं, यह सुनिश्चित करें कि ऊपरी संरचना में अच्छा भूकंपीय प्रदर्शन है, और ऊपरी संरचना की भूकंपीय तीव्रता को एक डिग्री तक कम करने के डिजाइन लक्ष्य को प्राप्त करें।
भूकंपीय अलगाव परत बेसमेंट फ्लोर स्लैब के नीचे और फाउंडेशन टॉप स्लैब के ऊपर स्थित है। कुल 34 भूकंपीय अलगाव बीयरिंग (23 लीड - कोर रबर बियरिंग (LRB) और 11 प्राकृतिक रबर बियरिंग (LNR)) और 16 चिपचिपा डैम्पर्स (VFD) को भूकंपीय अलगाव परत में व्यवस्थित किया जाता है। लेआउट को 23 और 24 के आंकड़े में दिखाया गया है।

[चित्र 23 योजना लेआउट का लेआउटभूकंपीय अलगाव बीयरिंग]

[चित्रा 24 3 d योजनाबद्ध आरेखभूकंपीय अलगाव परत]

3.1.3 ऊर्जा अपव्यय और भूकंपीय अलगाव के संयोजन के प्रभाव
(१) अवधि
भूकंपीय अलगाव उपकरणों के साथ और बिना संरचनात्मक अवधियों की तुलना तालिका 4 में दिखाया गया है। भूकंपीय अलगाव योजना भूकंपीय अलगाव परत को निर्धारित करके संरचनात्मक अवधि को लगभग 2.5 गुना तक बढ़ाती है, इस प्रकार प्रभावी रूप से भूकंपीय कार्रवाई को कम करती है।

तालिका 4 भूकंपीय अलगाव उपकरणों के साथ और बिना संरचनात्मक अवधि की तुलना
(२) भूकंपीय कमी गुणांक
गणना के बाद, किलेबंदी भूकंप के तहत कहानी कतरनी बल की अधिकतम भूकंपीय कमी गुणांक 0.34 है, और कहानी को पलटने वाली कहानी का अधिकतम भूकंपीय कमी गुणांक 0.35 है। दोनों 0.38 से कम हैं (इमारतों के भूकंपीय डिजाइन के लिए कोड "में निर्दिष्ट डैम्पर्स सेट के साथ) (GB 50011 - 2010) (2016 संस्करण) [15] (शॉर्ट के लिए भूकंपीय डिजाइन कोड के रूप में संदर्भित)। भूकंपीय डिजाइन कोड के अनुसार, डिजाइन को भूकंपीय तीव्रता में एक डिग्री में कमी के साथ किया जा सकता है।
(३) संरचनात्मक ऊर्जा अपव्यय
दुर्लभ भूकंप के तहत भूकंपीय अलगाव परत के प्रत्येक भाग के ऊर्जा अपव्यय को चित्र 25 में दिखाया गया है। ऊर्जा समय के परिणाम - दुर्लभ भूकंप के तहत इतिहास विश्लेषण से पता चलता है कि भूकंपीय अलगाव बीयरिंगों की ऊर्जा अपव्यय 63%के लिए है, 9%के लिए डैंकर्स के लिए खातों की भरपाई के लिए। ऊपरी संरचना में भूकंपीय ऊर्जा इनपुट।

[चित्र 25ऊर्जा क्षयदुर्लभ भूकंप के तहत]

3.2.1 परियोजना अवलोकन
शीआन सिल्क रोड इंटरनेशनल कन्वेंशन सेंटर में 60 मीटर, 2 तहखाने के फर्श, 3 से ऊपर - ग्राउंड फ्लोर और कुल निर्माण क्षेत्र 207,000 मीटर की ऊंचाई है। इसकी वास्तुशिल्प उपस्थिति चित्र 26 में दिखाया गया है।

[चित्रा 26 Xi'an सिल्क रोड इंटरनेशनल कन्वेंशन सेंटर के आर्किटेक्चरल रेंडरिंग]
टॉवर की ऊपरी संरचना एक विशाल स्टील फ्रेम संरचनात्मक प्रणाली को अपनाती है। विशाल स्तंभ 20 ऊर्ध्वाधर समर्थन सिलेंडर से बने होते हैं, और विशाल बीम एक 4 मी - उच्च स्टील ट्रस फर्श स्लैब और एक 4.5 मी - उच्च स्टील ट्रस छत स्लैब से बने होते हैं, जैसा कि आंकड़े 27 और 28 में दिखाया गया है।

[चित्र 27 समग्र संरचनात्मक अनुभाग]

[चित्र 28 वर्टिकल ट्रैफिक सिलेंडर (20)]

3.2.2 संयुक्तभूकंपीय अलगावयोजना
शीआन सिल्क रोड इंटरनेशनल कन्वेंशन सेंटर की संरचनात्मक डिजाइन विशेषताएं इस प्रकार हैं: 1) यह परियोजना संरचनात्मक भूकंपीय प्रदर्शन के लिए उच्च आवश्यकताओं के साथ 8 डिग्री (0.2g) के उच्च -तीव्रता वाले भूकंपीय क्षेत्र में स्थित है; 2) संरचना एक विशाल स्टील फ्रेम संरचनात्मक प्रणाली को अपनाती है, और इमारत में कई बड़े -स्पैन और बड़े - कैंटिलीवर स्पेस हैं। विशाल फ्रेम के भूकंपीय प्रदर्शन को सुनिश्चित करने के लिए प्रभावी उपायों की आवश्यकता है; 3) संरचना में एक बड़ी अवधि और भारी मंजिल का लोड होता है। गुरुत्वाकर्षण भार का घटक आकार पर बहुत प्रभाव पड़ता है। इसी समय, समग्र संरचना में बहुत छोटी ऊंचाई होती है - चौड़ाई अनुपात (0.32), जिसके परिणामस्वरूप ऊपरी संरचना की अपेक्षाकृत बड़ी क्षैतिज कठोरता होती है।
उपरोक्त परियोजना विशेषताओं के आधार पर, पहले तहखाने के फर्श पर स्तंभों के शीर्ष पर एक भूकंपीय अलगाव योजना को अपनाया जाता है। भूकंपीय अलगाव परत प्राकृतिक रबर बीयरिंग + लीड - कोर रबर बीयरिंग + स्लाइडिंग बीयरिंग + चिपचिपा डैम्पर्स के संयोजन का उपयोग करती है, एक डिग्री से ऊपरी संरचना की भूकंपीय तीव्रता को कम करने और विशाल फ्रेम पर भूकंपीय कार्रवाई को कम करने के डिजाइन लक्ष्य को प्राप्त करती है।
कुल 74 लीड - कोर रबर बीयरिंग (LRB), 96 प्राकृतिक रबर बियरिंग (LNR), 356 इलास्टिक स्लाइडिंग बीयरिंग (ESB/SB), और 32 चिपचिपा तरल पदार्थ डैम्पर्स (VFD) को भूकंपीय अलगाव परत में व्यवस्थित किया जाता है। विशिष्ट लेआउट चित्र 29 में दिखाया गया है।

[चित्र 29 योजना लेआउटभूकंपीय अलगाव बीयरिंग]

3.2.3 संयुक्त भूकंपीय अलगाव के प्रभाव
(१) अवधि
भूकंपीय अलगाव उपकरणों के साथ और बिना संरचनात्मक अवधियों की तुलना तालिका 5 में दिखाया गया है। भूकंपीय अलगाव संरचना की अवधि गैर -भूकंपीय अलगाव संरचना की तुलना में 3.7 - 4.2 समय द्वारा बढ़ाई जाती है, जो संरचना के लिए साइट विशेषता अवधि से दूर रहने और भूकंपीय कार्रवाई को कम करने के लिए फायदेमंद है।

तालिका 5 भूकंपीय अलगाव उपकरणों के साथ और बिना संरचनात्मक अवधि की तुलना
(२) भूकंपीय कमी गुणांक
गणना के बाद, किलेबंदी भूकंप के तहत कहानी कतरनी बल की अधिकतम भूकंपीय कमी गुणांक 0.35 है, और कहानी को पलटने वाली कहानी का अधिकतम भूकंपीय कमी गुणांक 0.35 है। दोनों भूकंपीय डिजाइन कोड में निर्दिष्ट 0.38 (डैम्पर्स सेट के साथ) से कम हैं। भूकंपीय डिजाइन कोड के अनुसार, डिजाइन को भूकंपीय तीव्रता में एक डिग्री में कमी के साथ किया जा सकता है।
(३) संरचनात्मक ऊर्जा अपव्यय
दुर्लभ भूकंप के तहत भूकंपीय अलगाव परत के प्रत्येक भाग की ऊर्जा अपव्यय को चित्र 30 में दिखाया गया है। ऊर्जा समय के परिणाम - दुर्लभ भूकंप के तहत इतिहास विश्लेषण से पता चलता है कि भूकंपीय अलगाव संरचना के लिए अधिकांश भूकंपीय ऊर्जा इनपुट भूकंपीय अलगाव बियरिंग और डैम्पर्स द्वारा विघटित हो जाते हैं। उनमें से, भूकंपीय अलगाव बीयरिंगों की ऊर्जा अपव्यय 68%के लिए है, डैम्पर्स की ऊर्जा अपव्यय 17%के लिए खाता है, और भूकंपीय अलगाव परत की कुल ऊर्जा अपव्यय संरचना के समग्र ऊर्जा अपव्यय के 85%के लिए है, जो ऊपरी संरचना में भूकंपीय ऊर्जा इनपुट को बहुत कम कर देता है।

[चित्रा 30 दुर्लभ भूकंप के तहत ऊर्जा अपव्यय]

(1) उच्च - तीव्रता भूकंपीय क्षेत्र चीन में व्यापक रूप से वितरित किए जाते हैं, और चीन का शहरीकरण तेजी से विकसित हो रहा है। भूकंपीय प्रदर्शन और इमारतों की सेवा गुणवत्ता में सुधार के लिए प्रभावी भूकंपीय उपायों को अपनाना आवश्यक है।
(2) भूकंपीय अलगाव और ऊर्जा अपव्यय प्रौद्योगिकियां परिपक्व हो गई हैं और व्यापक रूप से निर्माण संरचनाओं (जैसे कि उच्च -वृद्धि वाली इमारतें और बड़ी -बड़ी इमारतें) में लागू होती हैं, जो प्रभावी रूप से भूकंपीय कार्रवाई को कम कर सकती हैं और संरचनाओं के भूकंपीय प्रदर्शन में सुधार कर सकती हैं।
। भूकंपीय अलगाव और ऊर्जा अपव्यय प्रौद्योगिकियों का संयुक्त अनुप्रयोग निश्चित रूप से भूकंपीय डिजाइन के विकास में एक प्रवृत्ति बन जाएगा।

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डिंग जेमिन टोंगजी विश्वविद्यालय में एक प्रोफेसर और डॉक्टरेट पर्यवेक्षक हैं, जो एक राष्ट्रीय इंजीनियरिंग सर्वेक्षण और डिजाइन के एक राष्ट्रीय मास्टर, एक राष्ट्रीय प्रथम -वर्ग पंजीकृत संरचनात्मक इंजीनियर, संस्था ऑफ स्ट्रक्चरल इंजीनियर्स (यूके) के एक वरिष्ठ चार्टर्ड स्ट्रक्चरल इंजीनियर और "बिल्डिंग स्ट्रक्चर" के संपादकीय बोर्ड के उप निदेशक हैं। वह वर्तमान में टोंगजी आर्किटेक्चरल डिज़ाइन (ग्रुप) कंपनी, लिमिटेड के मुख्य अभियंता हैं।
उन्होंने 1990 में टोंगजी विश्वविद्यालय के संरचनात्मक इंजीनियरिंग विभाग से एक डॉक्टर ऑफ इंजीनियरिंग की डिग्री के साथ स्नातक किया। वह लंबे समय से जटिल संरचनाओं के अनुसंधान और डिजाइन परामर्श में लगे हुए हैं और सुपर -हाई -राइज स्ट्रक्चर्स और बड़े -स्पैन स्टील संरचनाओं जैसे जटिल संरचनाओं में समृद्ध शोध परिणाम प्राप्त किए हैं। उन्होंने निर्माण विज्ञान और प्रौद्योगिकी प्रगति पुरस्कार मंत्रालय का पहला पुरस्कार, राष्ट्रीय विज्ञान और प्रौद्योगिकी प्रगति पुरस्कार का दूसरा पुरस्कार, शंघाई विज्ञान और प्रौद्योगिकी प्रगति पुरस्कार का विशेष पुरस्कार, शिक्षा विज्ञान और प्रौद्योगिकी प्रगति पुरस्कार मंत्रालय का पहला पुरस्कार, और आर्किटेक्चरल सोसाइटी ऑफ चाइना साइंस एंड टेक्नोलॉजी प्रोग्रेस अवार्ड का विशेष पुरस्कार जीता। उन्होंने राष्ट्रीय और शंघाई डिजाइन कोड जैसे "इमारतों के भूकंपीय डिजाइन के लिए कोड" (GB 50011 - 2010) और "स्थानिक संरचनाओं के डिजाइन के लिए कोड" (dg/tj {{13}) के संकलन में भी भाग लिया है। उन्होंने 100 से अधिक इंजीनियरिंग परियोजनाओं को पूरा किया है, जिनमें उच्च -उदय और सुपर - हाई -राइज इमारतें, बड़े -बड़े स्टेडियम, कन्वेंशन और प्रदर्शनी केंद्र, बड़े पैमाने पर थिएटर, और हाई -स्पीड रेलवे ट्रांसपोर्टेशन हब शामिल हैं, और राष्ट्रीय उत्कृष्ट इंजीनियरिंग सर्वेक्षण और डिजाइन उद्योग वास्तुकला इंजीनियरिंग अवार्ड, डिजाइन सिल्वर अवार्ड के पहले और दूसरे पुरस्कार जीते हैं। नवंबर 2017 में, उन्हें स्ट्रक्चरल इंजीनियर्स वर्ल्ड कांग्रेस (SEEC) द्वारा लाइफटाइम मानद सदस्यता पुरस्कार से सम्मानित किया गया। अक्टूबर 2018 में, उन्होंने यूके में इंस्टीट्यूशन ऑफ स्ट्रक्चरल इंजीनियर्स (इसट्रक्टे) का स्वर्ण पदक जीता। अप्रैल 2019 में, उन्होंने काउंसिल ऑन टॉल बिल्डिंग एंड अर्बन हैबिटेट (CTBUH) का उत्कृष्ट योगदान पुरस्कार जीता।

यह लेख 2021 में "बिल्डिंग स्ट्रक्चर" के 17 वें अंक में प्रकाशित हुआ था, जिसका शीर्षक था "शीर्षक"भूकंपीय अलगाव और ऊर्जा अपव्यय प्रौद्योगिकी का विकास और अनुप्रयोग "। लेखक डिंग जेमिन, वू होंगली, वांग शियू, और चेन चांगजिया हैं, और यूनिट टोंगजी आर्किटेक्चरल डिज़ाइन (ग्रुप) कं, लिमिटेड है।
स्रोत: निर्माण संरचना

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