I. Tērauda konstrukciju seismiskās projektēšanas principi
(I) Elastīguma projektēšanas princips
1. Tērauda iekšējā elastība
Tēraudam ir laba elastība, kas kalpo kā svarīgs pamats tērauda konstrukciju seismiskajai pretestībai. Elastība nozīmē, ka tērauds var tikt pakļauts ievērojamai plastiskai deformācijai bez tūlītējas lūzuma nesošo slodžu procesā līdz atteicei. Seismiskās iedarbības rezultātā tērauda - konstrukcijas sastāvdaļas var izmantot šo īpašību, lai patērētu zemestrīces radīto enerģiju, to deformējoties, tādējādi efektīvi samazinot seismiskos spēkus, kas iedarbojas uz konstrukciju, un izvairoties no trausliem bojājumiem. Piemēram, atkārtoti iedarbojoties seismiskiem spēkiem, tērauda sijas locīsies, lai absorbētu un izkliedētu seismisko enerģiju, nodrošinot kopējo konstrukcijas stabilitāti.
2. Celtniecības pasākumi elastības uzlabošanai
Lai vēl vairāk uzlabotu tērauda - konstrukcijas komponentu elastību, projektēšanā ir pieņemta virkne būvniecības pasākumu. Piemēram, tērauda kolonnām slaiduma koeficients tiek saprātīgi kontrolēts, lai izvairītos no priekšlaicīgas detaļas izliekšanās pārāk lielas slaiduma attiecības dēļ, kas samazinātu elastību. Tērauda sijām atloku un stieņu platuma - biezuma attiecības tiek kontrolētas, lai nodrošinātu, ka seismiskas darbības rezultātā var izveidoties plastmasas eņģes, nodrošinot efektīvu enerģijas izkliedi. Turklāt šuvju projektēšanā tiek izmantotas atbilstošas savienojuma metodes un konstrukcijas detaļas, lai nodrošinātu, ka savienojumi joprojām var droši pārnest spēkus, kad elementi tiek pakļauti plastiskai deformācijai, saglabājot konstrukcijas integritāti.
(II) Vairāku seismisko aizsardzības līniju princips
1. Strukturālo sistēmu kooperatīvais darbs
Tērauda konstrukcijās parasti tiek izmantotas sarežģītas konstrukciju sistēmas, kas sastāv no dažādiem komponentiem, piemēram, rāmja - skavām un rāmja - bīdāmām sienu konstrukcijām. Šajās strukturālajās sistēmās dažāda veida komponenti veic dažādas seismiskas - izturīgas funkcijas, veidojot vairākas seismiskās aizsardzības līnijas. Ņemiet par piemēru rāmja - skavas struktūru. Sākotnējā zemestrīces stadijā stiprinājumi kā pirmā aizsardzības līnija iztur lielāko daļu horizontālo seismisko spēku ar savu lielo sānu stīvumu. Pastiprinoties seismiskajai darbībai, rāmja daļa pakāpeniski sāk darboties, kļūstot par otro aizsardzības līniju un strādājot kopā ar stiprinājumiem, lai pretotos zemestrīcei. Šis kooperatīvais darba mehānisms ļauj struktūrai pakāpeniski patērēt seismisko enerģiju zemestrīces laikā, uzlabojot konstrukcijas seismisko pretestību.
2. Redundances apsvēršana projektēšanā
Lai nodrošinātu pietiekamu konstrukcijas drošību zemestrīces laikā, tērauda konstrukciju projektēšanā tiek ieviests atlaišanas jēdziens. Redundance attiecas uz struktūras spēju turpināt izturēt slodzes caur citiem komponentiem vai piespiest - pārneses ceļus pat tad, ja viena konstrukcijas sastāvdaļa vai daļa sabojājas, izvairoties no vispārējas struktūras sabrukšanas. Piemēram, tērauda - konstrukcijas jumta sistēmā ir iestatīti vairāki stieņi un stiprinājumi. Ja zemestrīce izraisa viena stieņa vai stiprinājuma atteici, citi komponenti var nekavējoties sadalīt slodzi un saglabāt konstrukcijas stabilitāti.
(III) Stingruma un masas sadalījuma optimizēšanas princips
1. Stinguma racionāla konstrukcija
Tērauda konstrukcijas sānu stingrumam ir būtiska ietekme uz tās seismisko veiktspēju. Izstrādājot stingrību, ir vispusīgi jāņem vērā tādi faktori kā ēkas augstums un vietas apstākļi. Ja stingrība ir pārāk liela, konstrukcija piesaistīs pārmērīgus seismiskos spēkus, palielinot sprieguma slodzi uz sastāvdaļām; ja stingrība ir pārāk maza, konstrukcija var piedzīvot pārmērīgu sānu nobīdi seismiskas iedarbības rezultātā, kas ietekmē normālu konstrukcijas izmantošanu vai pat var izraisīt struktūras bojājumus. Tāpēc projektēšanas procesā tērauda konstrukcijas sānu stingrība tiek noregulēta līdz saprātīgam līmenim, pielāgojot šķērsgriezuma - šķērsgriezuma izmērus un detaļu izvietojumu, kā arī izvēloties atbilstošu konstrukcijas sistēmu. Piemēram, augstas - augstceltnes tērauda - konstrukciju ēkām konstrukcijas sānu stingrību var palielināt, atbilstoši palielinot kolonnu šķērsgriezuma - šķērsgriezuma izmērus un saprātīgi izkārtojot stiprinājumus, lai atbilstu kodeksa prasībām attiecībā uz konstrukcijas sānu nobīdes ierobežojumiem.
2. Vienota masas sadale
Strukturālās masas sadalījumam ir liela ietekme uz seismisko reakciju. Nevienmērīgs masas sadalījums radīs vērpes efektus konstrukcijā seismiskas iedarbības rezultātā, liekot dažām konstrukcijas sastāvdaļām izturēt pārmērīgu spriegumu un saasinot struktūras bojājumu pakāpi. Lai no tā izvairītos, projektēšanas laikā iekārtas, materiālu uzglabāšanas un personāla darbības zonas ēkas iekšienē ir saprātīgi jāiekārto tā, lai konstrukcijas masas centrs pēc iespējas vairāk sakristu ar stinguma centru. Tajā pašā laikā komponentu izkārtojumā jācenšas panākt, lai konstrukcijas masas sadalījums būtu vienmērīgs visos virzienos, samazinot vērpes nelabvēlīgo ietekmi.
II. Galvenie punkti aizjūras inženierzinātņu lietojumprogrammās
(I) - padziļināta vietējo kodeksu un standartu izpēte
1. Koda atšķirību analīze
Seismiskā dizaina kodi dažādās valstīs un reģionos atšķiras daudzos aspektos. Piemēram, Amerikas Savienoto Valstu seismiskās projektēšanas kods koncentrējas uz veiktspēju - balstītu projektēšanas metodi, uzsverot veiktspējas mērķus, kas struktūrai jāsasniedz dažādos seismiskos līmeņos. Eiropas kodekss no vietējā kodeksa atšķiras arī tādos aspektos kā seismiskās iedarbības aprēķins, materiālu īpašību vērtības un konstrukciju projektēšanas metodes. Ārzemju projektos projektēšanas komandai ir jāveic - padziļināts pētījums par atšķirībām starp vietējiem kodeksiem un vietējiem kodeksiem, precīzi jāizprot vietējo kodeksu prasības un jānodrošina, ka projektēšanas plāns atbilst vietējiem likumiem un standartiem.
2. Koda atjauninājumu izsekošana
Vietējie kodeksi un standarti nav statiski un tiks pastāvīgi atjaunināti, padziļinot zinātnisko pētījumu un inženierzinātņu prakses pieredzi. Ārzemju inženiertehniskajiem projektiem, īpaši tiem, kuriem ir ilgs cikls, projekta komandai ir nepārtraukti jāseko līdzi vietējo kodu atjaunināšanai un savlaicīgi jāpielāgo projektēšanas plāns. Piemēram, dažas valstis var pārskatīt seismiskās iedarbības aprēķina metodi vai strukturālās seismiskās konstrukcijas prasības atbilstoši jauniem seismisko katastrofu datiem un pētījumu rezultātiem. Ja projekta komanda nespēj laikus sekot līdzi šīm izmaiņām, tas var novest pie tā, ka dizains neatbilst jaunāko kodeksu prasībām, radot potenciālus drošības apdraudējumus projektam.
(II) Pilnīga vietējās vietnes apstākļu ievērošana
1. Detalizēta vietnes izpēte
Aizjūras projektu atrašanās vietas apstākļi ir sarežģīti un daudzveidīgi, dažādos reģionos būtiski atšķiras ģeoloģiskās struktūras, augsnes īpašības, gruntsūdens līmenis utt. Detalizētas vietas izpētes veikšana ir atslēga, lai precīzi novērtētu vietas seismisko ietekmi. Ar tādiem līdzekļiem kā ģeoloģiskie urbumi un ģeofiziskā izpēte tiek iegūti vietas ģeoloģiskie dati un analizēta vietas seismiskās sašķidrināšanas iespēja, teritorijas grunts dinamiskās īpašības, topogrāfijas un ģeomorfoloģijas ietekme uz seismisko viļņu izplatīšanos. Piemēram, būvējot tērauda - konstrukciju ēku uz mīkstas grunts pamatiem, īpaša uzmanība jāpievērš pamatu nevienmērīgas nosēšanās un pamatu grunts sašķidrināšanas problēmām zemestrīces laikā. Lai nodrošinātu konstrukcijas stabilitāti, jāveic atbilstoši pamatu apstrādes pasākumi, piemēram, pāļu pamati un grunts labiekārtošana.
2. Vietņu kategoriju un dizaina parametru pielāgošana
Vietnes kategorija tiek noteikta, pamatojoties uz vietas izpētes rezultātiem. Dažādām vietu kategorijām ir atšķirīgi noteikumi par tērauda konstrukciju seismiskās konstrukcijas parametriem. Vietas kategorija galvenokārt ietekmē tādus parametrus kā seismiskās ietekmes koeficients un raksturīgais periods, kas ir tieši saistīti ar seismisko spēku lielumu, kas iedarbojas uz struktūru, un seismiskās reakcijas īpašībām. Projektētājiem ir precīzi jāizvēlas projektēšanas parametri atbilstoši vietas kategorijai, kā to prasa vietējie noteikumi, un racionāli jāprojektē tērauda konstrukcija, lai nodrošinātu konstrukcijas drošību zemestrīces laikā.
(III) Stingra materiālu un konstrukcijas kvalitātes kontrole
1. Materiālu piegāde un kvalitātes kontrole
Tērauda - konstrukciju materiālu stabilas piegādes un uzticamas kvalitātes nodrošināšana ir sarežģīts uzdevums ārvalstu projektos. Dažādās valstīs pastāv atšķirības materiālu tirgos un kvalitātes standartos. Projekta komandai ir jāizvēlas cienījami materiālu piegādātāji, kas atbilst vietējiem kvalitātes standartiem. Materiālu iepirkuma procesā tiek stingri izskatīti materiālu specifikācijas, veiktspējas un kvalitātes sertifikācijas dokumenti atbilstoši līguma prasībām. Pēc materiālu nokļūšanas objektā tiek pastiprināti pārbaudes un testēšanas darbi, un tērauda mehāniskās īpašības, ķīmiskais sastāvs, metināšanas veiktspēja utt. tiek visaptveroši pārbaudītas, lai nodrošinātu, ka materiāla kvalitāte atbilst konstrukcijas un vietējā kodeksa prasībām, un projektā ir aizliegts izmantot nekvalificētus materiālus.
2. Būvniecības tehnoloģiju un kvalitātes uzraudzība
Būvniecības tehnoloģija un kvalitāte tieši ietekmē tērauda konstrukciju seismiskos rādītājus. Dažādās valstīs un reģionos ir atšķirības būvniecības tehnoloģiju līmeņos, būvniecības paradumos un darbaspēka kvalitātē. Pirms ārzemju projektu būvniecības vietējām būvniecības komandām ir jānodrošina visaptveroša tehniskā apmācība, lai tās iepazīstinātu ar tērauda konstrukciju būvniecības tehnoloģiju un kvalitātes prasībām. Būvniecības procesā tiek izveidota stingra kvalitātes uzraudzības sistēma un tiek pastiprināta galveno procesu, piemēram, metināšanas, skrūvju savienošanas, tērauda konstrukciju pretkorozijas un ugunsdrošas - pretkorozijas - apstrādes kvalitātes kontrole. Būvniecība jāveic stingri saskaņā ar projekta rasējumiem un koda prasībām, lai nodrošinātu, ka katras saites kvalitāte atbilst standartiem un ka tērauda konstrukcijas seismiskā veiktspēja atbilst projekta prasībām.
(IV) Sadarbības stiprināšana ar vietējām komandām
1. Sadarbība projektēšanas stadijā
Sadarbojoties ar vietējām projektēšanas komandām, var pilnībā izmantot viņu izpratni par vietējiem kodiem, kultūras izcelsmi un būvniecības paradumiem. Vietējie dizaineri var sniegt vērtīgus ieteikumus tādos aspektos kā arhitektūras shēmas projektēšana, konstrukciju izvēle un būvniecības detaļas, padarot dizaina plānu vairāk atbilstošu vietējām faktiskajām situācijām. Tas arī palīdz atrisināt komunikācijas problēmas ar vietējām iestādēm projekta apstiprināšanas procesā. Piemēram, dažās valstīs arhitektūras projektēšanā jāņem vērā vietējās vēsturiskās un kultūras aizsardzības prasības un paražas. Vietējās projektēšanas komandas var labāk izprast šos galvenos punktus, lai nodrošinātu, ka projektēšanas plāns var ne tikai atbilst seismiskajām prasībām, bet arī atbilst vietējām kultūras īpatnībām.
2. Sadarbība būvniecības stadijā
Celtniecības posmā ļoti svarīga ir cieša sadarbība ar vietējām būvniecības komandām. Izpratne par vietējo būvniecības resursu situāciju, piemēram, būvtehnikas veidiem, daudzumu un veiktspēju, kā arī darbaspēka prasmju līmeni un darba paradumiem, palīdz saprātīgi sakārtot būvniecības grafiku un resursu sadalījumu. Vietējās būvniecības komandas pārzina vietējo būvniecības vidi un tirgus apstākļus un var sniegt efektīvu atbalstu būvniecības procesā, lai atrisinātu praktiskas problēmas. Tajā pašā laikā, stiprinot tehnisko apmaiņu un sadarbību starp Ķīnas un ārvalstu būvniecības darbiniekiem, daloties būvniecības pieredzē un tehnikās, var uzlabot būvniecības efektivitāti un kvalitāti, nodrošinot nevainojamu aizjūras tērauda - konstrukciju projektu īstenošanu.