大楼“长高”如何抗震?同济大学科学家探索“(2)
“另外一种优化,是实现了主体结构与减震装置的一体化设计。基于精细化分析,针对薄弱部位,可以设计减震装置的布置位置和形式等,显著提升建筑的整体抗灾性能。”李杰说。
结构精细化非线性分析软件与模块研发
据悉,软件开发后,李杰团队还在国际知名开源结构分析软件平台OpenSees上以“中国规范模型”名义贡献了模块,并基于国际知名有限元平台ABAQUS进行了二次开发。
据悉,项目已获得5项国家专利、5项软件著作权,出版学术专著1部,发表SCI/EI论文78篇。截至2017年,成果已直接应用于30余座大型复杂结构的精细化分析与优化设计,显著提高了结构的抗震性能。据不完全统计,全国在建300米以上的超高层项目中,有10%的项目直接应用了该技术。项目成果近三年实现直接经济效益4.75亿元,间接经济效益7.85亿元。
项目代表性工程应用
摩天大楼“下盘功夫”,同济早有探索
帮助摩天大楼练就更多稳扎稳打的功夫,同济大学早有探索。解放日报·;上观新闻记者获悉,该校结构工程与防灾研究所专家历经十余年,研发成功结构抗震防灾新技术,这一“中国功夫”日前首次在抗震研究强国日本实现工程应用,令建筑物的“马步”扎得更稳。
近年来,随着我国高层建筑结构体系越来越复杂,对高层及超高层建筑的抗震技术需求日益迫切。自1994年起,在吕西林教授带领下,课题组致力于开发新型的抗震防灾技术。吕西林坦言,在土木工程领域,原始创新非常少,他们的“马步新招”靠的是集成创新,即利用已有技术、设备,达到“1+1>2”的效果。相关论文已在国际一流专业杂志《地震工程与结构动力学》(EESD)上发表。
走在同济大学土木工程系楼梯上,常有人要问:那转角处贴着墙面、顶着天花板的人字形灰色结构干啥用?这正是专家们的得意之作:将橡胶耗能、油阻尼器这两大减震设备创造性地连在一起,不仅能令大楼抵抗住相当于6至7级强震的冲击,而且施工较传统方法更为简易。这一消能减震支撑体系,获得国家实用新型专利,并应用于上海市3项实际工程。如上海港汇广场商务办公楼的加固设计使用了这一创新技术,整个加固过程中广场基本未停业。
让摩天大楼的“下盘功夫”更强,同济大学专家再做“加法”,采用各种滑动支座“并联”橡胶支座,组成全新的组合隔震系统,成功应用于超高建筑的基础隔震。据了解,它已在日本的4个高层建筑工程中发挥作用,当地企业数据显示,这一技术在达到相同抗震效果前提下,工程成本降低10%左右,产生直接经济效益6169万日元。(作者 彭德倩)
【来源:上观新闻】
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文章来源:《世界地震工程》 网址: http://www.sjdzgczz.cn/zonghexinwen/2021/0417/459.html