استراتژی‌های کنترل واکنش لرزه‌ای برای سازه‌های فولادی بلند-

در توسعه شهری مدرن،-بالاسازه های فولادیبه دلیل خواص مکانیکی استثنایی و کارایی ساخت، به عنوان فرم سازه ای ترجیحی برای ساختمان های شاخص ظاهر شده اند. با این حال، هنگامی که با ورودی های پیچیده حرکت لرزه ای زمین مواجه می شویم، یک چالش حیاتی به وجود می آید: چگونه می توان اطمینان حاصل کرد که این سازه های فولادی بلند{1} هدف طراحی "ایستاده ماندن حتی در هنگام زلزله های بزرگ" را برآورده می کنند. بر خلاف ساختمان‌های کم‌مرتبه، طراحی لرزه‌ای سازه‌های فولادی بلند{4} تأکید بیشتری بر مداخله علمی در-و اتلاف مؤثر-پاسخ‌های لرزه‌ای دارد.

 

I. تغییر مفهومی: از "مقاومت نیروی بی رحم" به "انزوای پایه"

 

طراحی سنتی لرزه ای بر افزایش استحکام و سختی ذاتی سازه های فولادی{0} بلند برای مقاومت در برابر نیروهای لرزه ای تکیه دارد. با این حال، این رویکرد اغلب منجر به افزایش سرسام آور هزینه های ساخت و ساز می شود. تکنیک‌های مهندسی مدرن، برعکس، تمایل دارند از اصل "تسلیم شدن برای غلبه بر استحکام" حمایت کنند. فناوری جداسازی پایه با نصب یاتاقان‌های جداسازی بین پایه سازه فولادی مرتفع{{3} و فونداسیون آن و در نتیجه ایجاد یک مانع انعطاف‌پذیر به این امر دست می‌یابد. هنگامی که زمین لرزه رخ می دهد، در حالی که زمین تحت حرکت شدید قرار می گیرد، سازه فولادی مرتفع- که در بالای لایه ایزوله قرار دارد، دارای یک ساختار صلب-ترجمه بدن-بسیار شبیه کشتی شناور روی آب می شود. این مکانیسم واکنش شتاب لرزه ای سازه را به شدت کاهش می دهد و در نتیجه از قاب اصلی سازه با حفظ آن در حالت کشسانی محافظت می کند.

 

 

II. گنجاندن انرژی{1}}تلفیق اجزا برای ساخت "خط اتلاف انرژی لرزه ای"

 

اگرچه سازه‌های فولادی{0}معمولاً دارای شکل‌پذیری عالی هستند، تغییر شکل بیش از حد در هنگام زلزله‌های شدید همچنان به کنترل دقیق نیاز دارد. فن‌آوری کاهش لرزه‌ای اتلاف انرژی با نصب دمپرها در مهاربندها، اتصالات گره‌ای، یا تیرهای جفت سازه‌های بلند-این مشکل را برطرف می‌کند و در نتیجه ظرفیت میرایی اضافی را برای سیستم فراهم می‌کند. در طی یک رویداد لرزه ای، این دمپرها اولین اجزایی هستند که وارد حالت اتلاف انرژی می شوند. آنها مانند بی‌شمار کیسه‌های هوای لرزه‌ای که در سرتاسر سازه نصب شده‌اند، به سرعت ارتعاشات ساختاری را کاهش می‌دهند. این امر به‌ویژه برای سازه‌های بلند{7} واقع در مناطق حساس به باد یا مناطق مستعد فعالیت لرزه‌ای با شدت بالا، جایی که استفاده از دمپرها می‌تواند به طور قابل توجهی آسایش سرنشینان و افزونگی ایمنی سازه را افزایش دهد، بسیار مهم است.

 

III. بهینه سازی سیستم های سازه ای برای تقویت "ذخیره های شکل پذیری"

 

عملکرد لرزه‌ای سازه‌های فولادی با ارتفاع{0}مستقیم تحت تأثیر طراحی اتصالات گره‌ای و پیکربندی مهاربندی آن است. با اتخاذ سیستم‌های سازه‌ای مانند مهاربندی غیرمستقیم یا قاب‌های مهاربند کمانشی-، مهندسان می‌توانند شکل‌گیری لولاهای پلاستیکی را در مکان‌های از پیش تعیین‌شده در سازه به‌طور استراتژیک هدایت کنند و در نتیجه از ظرفیت تغییر شکل پلاستیک عالی فولاد برای اتلاف انرژی لرزه‌ای استفاده کنند. این روش طراحی تضمین می‌کند که حتی زمانی که در معرض رویدادهای لرزه‌ای نادر و شدید-و متعاقباً وارد شدن به حالت پست{5}}الاستیک (الاستو-پلاستیک){7}}سازه فولادی با ارتفاع{8}}بالا{8}} ظرفیت تحمل بار پایدار خود را حفظ می‌کند و به طور موثر از شکنندگی جلوگیری می‌کند. سازه‌های فولادی بلند{11}انرژی لرزه‌ای را از طریق فناوری جداسازی لرزه‌ای جدا می‌کنند، آن را از طریق تکنیک‌های اتلاف انرژی تلف می‌کنند، و خط دفاعی نهایی را از طریق طراحی انعطاف‌پذیر ایمن می‌کنند. کاربرد یکپارچه این استراتژی سه بعدی، سازه‌های فولادی با ارتفاع{14}را با قابلیت انطباق و تضمین ایمنی در هنگام مواجهه با رویدادهای لرزه‌ای ناشناخته می‌بخشد.