ملخص مقارنة كود تصميم العزل الزلزالي الياباني مع الكود الخارجي

في أكتوبر 2022، ISO 23618:2022 (أسس تصميم الهياكل - المبادئ العامة لـالهياكل المعزولة زلزاليا) تم نشره. يقارن هذا المستند بالتفصيلتصميم العزل الزلزاليإجراءات أربع مناطق/بلدان-اليابان (إخطار MLIT رقم. 2009)، والصين (GB/T 51408-2021)، والولايات المتحدة الأمريكية (ASCE 7-16)، والرمز الأوروبي (EC8) - لاقتراح سير عمل تصميم مشترك للممارسة الهندسية. تتضمن أبعاد المقارنة الرئيسية الأحمال الزلزالية، وطرق التحليل، ومجموعات الأحمال الرئيسية، وجهاز العزلطرق الاختبار. تم استخدام نموذج بناء من الخرسانة المسلحة (RC) مكون من 7 طوابق لتوضيح إجراءات التصميم، مع تلخيص نتائج الطريقة الخطية المكافئة (ELM) وتحليل تاريخ الاستجابة (THA).

تم تلخيص الاختلافات الأساسية في الأحمال الزلزالية وطرق التحليل ومجموعات الأحمال واختبار الأجهزة عبر الرموز الأربعة في الجدول 1 (الأحكام العامة) والجدول 2 (حالة الحد النهائي، ULS، المتطلبات).
الجدول 1: الأحكام الرئيسيةرموز تصميم العزل الزلزالي

الجدول 2: متطلبات الحمل الزلزالي والاستجابة الفائقة للهيكل من ULS

رمز المفتاح-ملاحظات محددة:

1. فلسفة التصميم: تستخدم اليابان طريقة تصميم الضغط المسموح به؛ تستخدم الصين والولايات المتحدة الأمريكية وEC8 طريقة تصميم الحالة المحدودة.
2. أحمال التوتر: تمتلك الصين والولايات المتحدة الأمريكية تصميمات حرجة لأحمال التوتر (مع استخدام المزيد من الأجهزة المقاومة للتوتر) مقارنة باليابان.
3. مراقبة جودة الجهاز: تتطلب جميع الرموز اختبارًا صارمًا للنموذج الأولي؛ تقوم اليابان والولايات المتحدة الأمريكية باختبار 100% من أجهزة الإنتاج، بينما تسمح الصين وEC8 بأخذ العينات.

3.1 نموذج التحليل
تم استخدام مبنى RC معدّل مكون من 7 طوابق (استنادًا إلى Saito 2011 وFeng 2022). المعلمات الرئيسية:
1. فترات أساسية ثابتة-: اتجاه الإطار (Tx): 0.564، 0.190، 0.107 ثانية؛ اتجاه جدار القص (Ty): 0.238، 0.105، 0.087 ثانية.
2. جهاز العزل: محامل الرصاص المطاطية (LRB)(تم اختياره لاستعادة القوة والتخميد).
القطر: 650-750 ملم (اليابان، الصين، EC8)؛ 900 ملم (الولايات المتحدة الأمريكية، بسبب الأحمال الزلزالية الكبيرة MCER).
الجدول 3: خصائص التصميم الاسمي لنظام العزل

3.2 الحمل الزلزالي
1. المواقع المستهدفة: طوكيو (اليابان)، بكين (الصين)، سان فرانسيسكو (الولايات المتحدة الأمريكية)، ريجيو كالابريا (EC8).
2. حالة التربة: ملف تعريف ثابت؛ متوسط ​​سرعة موجة القص (أعلى 30 مترًا): 209 م/ث.
3. خصائص الأطياف:
1) التخميد بنسبة 5%: تمتلك الولايات المتحدة الأمريكية أكبر أطياف التسارع/السرعة الزائفة (≈1.5x في اليابان).
2) أطياف السرعة الزائفة: تزداد مع مرور الوقت (الصين)؛ ثابت/تناقص (اليابان، الولايات المتحدة الأمريكية، EC8).
3) تخميد ULS للمباني المعزولة: ~20%.
3.3 نتائج تحليل الاستجابة
تتم مقارنة طريقتين رئيسيتين: ELM (الطريقة الخطية المكافئة) و ​​THA (تحليل تاريخ الاستجابة).
3.3.1 الطريقة الخطية المكافئة (ELM)
تحدد جميع الرموز ELM لأنظمة -درجة-الحرية الفردية (SDOF)، ولكن مع قابلية تطبيق متفاوتة. تستخدم الصين كتلة مكافئة بنسبة 85% وتحسب الاستجابات لأحمال مدتها 475 عامًا و2475 عامًا (دون مراعاة الخصائص الحدودية).
الجدول 4: نتائج الاستجابة الرئيسية لـ ELM وTHA

3.3.2 تحليل تاريخ الاستجابة (THA)
1. الحركات الأرضية:6 أزواج (اليابان، القيم القصوى)؛ 10 أزواج (الصين، الولايات المتحدة الأمريكية، EC8، القيم المتوسطة)؛ جميعها تتوافق مع أطياف التصميم بنسبة 5%.
2. النمذجة:
أ) إطار ثلاثي الأبعاد؛LRBمثالية باعتبارها خطين.
ب) التحليل الأفقي: تخميد رايلي (تخميد نظام العزل=0؛ التخميد الفائق للهيكل -الفترة الأولى/الثانية=3%).
ج) البنية الفوقية-: غير-خطية (اليابان، الصين)؛ مرونة (الولايات المتحدة الأمريكية، EC8).
3. البرمجيات:SERA3D الإصدار 10.8 (ثا)؛ PKPM (الصين، RSA)؛ ETABS V18 (RSA عمودي).
4. التحليل الرأسي:RSA مع تخميد رايلي (التخميد العمودي الأول/الثاني=3%)؛ تكون أوضاع اهتزاز الحزمة بارزة (بسبب الصلابة العمودية عالية العزل).
3.3.3 النتائج الرئيسية
1. اليابان:انجراف عزل ULS > انجراف SLS؛ يتم اختيار ELM وTHA بشكل مستقل (20% ELM، 80% THA عمليًا)؛ تنتج حركة Kobe NS القريبة من - المجال الأرضي أكبر قص (يتجاوز ELM)؛ يتنبأ ELM بتشوه عزل أكبر.
2. الصين:475-حمل عام (RSA) يصمم البنية الفوقية؛ تحميل 2475 سنة (THA) يتحقق من الانجراف؛ يستخدم حمل التصميم الحد الأقصى من نتائج RSA/THA.
3. الولايات المتحدة الأمريكية:نتائج THA محدودة بواسطة ELM؛ يعتبر قص ELM أكبر قليلاً من التصميم الزلزالي (بسبب Rᵢ=1.875 للعزل مقابل R=5 للتصميم الزلزالي العادي).

هذه الوثيقة تقارنتصميم العزل الزلزاليإجراءات اليابان والصين والولايات المتحدة الأمريكية وEC8، مع التركيز على الأحمال الزلزالية وطرق التحليل واختبار الأجهزة. يوضح نموذج بناء RC المكون من 7-طوابق سير عمل التصميم، مع مقارنة نتائج ELM وTHA. الهدف هو اقتراح إجراء تصميم مشترك للممارسة الهندسية، ومعالجة الاختلافات الخاصة بالرمز في فلسفة التصميم، ومجموعات الأحمال، ومتطلبات التحليل.

كل المحتوى أعلاه مصدره "مقارنة اللغة اليابانيةكود تصميم العزل الزلزاليمع الرموز الخارجية" JSSI أبريل 2024.