Sažetak poređenja japanskog kodeksa dizajna seizmičke izolacije s inozemnim kodovima

U oktobru 2022. godine, ISO 23618:2022 (Osnove za projektovanje konstrukcija - Opšti principi zaseizmički izolovane strukture) je objavljen. Ovaj dokument upoređuje detaljeprojektovanje seizmičke izolacijeprocedure četiri regije/zemlje-Japan (MLIT Notification No. 2009), Kina (GB/T 51408-2021), SAD (ASCE 7-16) i Eurocode (EC8)-da se predlože zajednički radni tok dizajna za inženjersku praksu. Ključne dimenzije poređenja uključuju seizmička opterećenja, metode analize, glavne kombinacije opterećenja iizolacioni uređajmetode ispitivanja. Model 7-katne armiranobetonske (RC) zgrade koristi se za demonstriranje postupaka projektovanja, sa rezimiranim rezultatima ekvivalentne linearne metode (ELM) i analizom povijesti odziva (THA).

Osnovne razlike u seizmičkim opterećenjima, metodama analize, kombinacijama opterećenja i testiranju uređaja u četiri koda su sažete u Tablici 1 (opće odredbe) i Tablici 2 (krajnje granično stanje, ULS, zahtjevi).
Tabela 1: Ključne odredbe odKodovi dizajna seizmičke izolacije

Tabela 2: Zahtjevi za ULS seizmičko opterećenje i super{1}}odziv strukture

Posebne napomene{0}}kod ključa:

1. Filozofija dizajna: Japan koristi metodu projektovanja dozvoljenih naprezanja; Kina, SAD i EC8 koriste metodu projektovanja graničnog stanja.
2. Zatezna opterećenja: Kina i SAD imaju kritične dizajne zateznog opterećenja (sa više korištenih uređaja{1}}otpornih na napetost) u poređenju sa Japanom.
3. Kontrola kvaliteta uređaja: Svi kodovi zahtevaju striktno testiranje prototipa; Japan i SAD testiraju 100% proizvodnih uređaja, dok Kina i EC8 dozvoljavaju uzorkovanje.

3.1 Model analize
Koristi se modificirana 7-spratna RC zgrada (bazirana na Saito 2011 i Feng 2022). Ključni parametri:
1. Fiksni-osnovni periodi: Smjer okvira (Tx): 0,564, 0,190, 0,107s; Smjer smicanja zida (Ty): 0,238, 0,105, 0,087 s.
2. Uređaj za izolaciju: Olovni gumeni ležajevi (LRB)(odabrano za vraćanje sile i prigušenja).
Prečnik: 650–750 mm (Japan, Kina, EC8); 900mm (SAD, zbog velikih MCER seizmičkih opterećenja).
Tabela 3: Nazivna projektna svojstva izolacionog sistema

3.2 Seizmičko opterećenje
1. Ciljane lokacije: Tokio (Japan), Peking (Kina), San Francisko (SAD), Reggio Calabria (EC8).
2. Stanje tla: Fiksni profil; prosječna brzina posmičnog talasa (top 30m): 209 m/s.
3. Karakteristike spektra:
1) 5% prigušenja: SAD imaju najveći spektar ubrzanja/pseudo brzine (≈1,5x u Japanu).
2) Pseudo spektri brzine: Raste sa periodom (Kina); konstanta/smanjenje (Japan, SAD, EC8).
3) ULS prigušivanje za izolovane zgrade: ~20%.
3.3 Rezultati analize odgovora
Upoređuju se dvije glavne metode: ELM (ekvivalentna linearna metoda) i THA (analiza historije odgovora).
3.3.1 Ekvivalentna linearna metoda (ELM)
Svi kodovi definiraju ELM za sisteme sa jednim-stepenom--slobode (SDOF), ali sa različitom primjenjivošću. Kina koristi 85% ekvivalentne mase i izračunava odgovore za opterećenja od 475 godina i 2475 godina (ne uzimaju se u obzir granična svojstva).
Tabela 4: Ključni rezultati ELM i THA odgovora

3.3.2 Analiza historije odgovora (THA)
1. Pokreti tla:6 pari (Japan, maks. vrijednosti); 10 pari (Kina, SAD, EC8, prosječne vrijednosti); svi odgovaraju 5% spektra dizajna.
2. Modeliranje:
a) 3D okvir;LRBidealizovan kao bilinearni.
b) Horizontalna analiza: Rayleighovo prigušivanje (prigušenje izolacionog sistema=0; super-prigušenje 1./2. perioda=3%).
c) Super-struktura: Ne-(Japan, Kina); elastična (SAD, EC8).
3. Softver:SERA3D Ver10.8 (THA); PKPM (Kina, RSA); ETABS V18 (vertikalni RSA).
4. Vertikalna analiza:RSA sa Rayleighovim prigušenjem (1./2. vertikalni period prigušenja=3%); Načini vibracije grede su istaknuti (zbog visoke vertikalne krutosti izolacije).
3.3.3 Glavni nalazi
1. Japan:ULS izolacijski pomak > SLS drift; ELM i THA se biraju nezavisno (20% ELM, 80% THA u praksi); Kobe NS u blizini{2}}polja kretanje tla proizvodi najveći smicanje (premašuje ELM); ELM predviđa veću deformaciju izolacije.
2. Kina:475-godišnje opterećenje (RSA) dizajnira nadgradnju; 2475-godišnje opterećenje (THA) provjerava drift; projektno opterećenje koristi maksimum rezultata RSA/THA.
3. SAD:Rezultati THA su ograničeni ELM-om; ELM smicanje je nešto veće od seizmičkog dizajna (zbog Rᵢ=1.875 za izolaciju u odnosu na R=5 za normalan seizmički dizajn).

Ovaj dokument upoređujeprojektovanje seizmičke izolacijeprocedure Japana, Kine, SAD-a i EC8, s fokusom na seizmička opterećenja, metode analize i testiranje uređaja. Model RC zgrade od 7-kata demonstrira radni tok dizajna, sa upoređenim rezultatima ELM i THA. Cilj je predložiti zajedničku proceduru projektovanja za inženjersku praksu, koja se bavi razlikama specifičnim za kod u filozofiji dizajna, kombinacijama opterećenja i zahtjevima analize.

Sav gornji sadržaj potiče iz "Poređenje japanskogKod dizajna seizmičke izolacijesa prekomorskim kodovima" JSSI april 2024.