Tư vấn
Các loại hệ thống kiểm soát địa chấn trong cấu trúc tòa nhà
Th1
Các loại hệ thống kiểm soát địa chấn khác nhau được sử dụng trong thiết kế chống động đất nhằm phục vụ mục đích giảm tác động của lực động đất lên hệ thống kết cấu chính. Nói chung, có ba loại hệ thống kiểm soát địa chấn là hệ thống kiểm soát địa chấn thụ động, chủ động và lai. Mỗi hệ thống được giải thích ngắn gọn trong bài viết này.
1. Hệ thống kiểm soát địa chấn thụ động
Một hệ thống kiểm soát địa chấn thụ động là một phương pháp giảm thiểu sốc sử dụng các kỹ thuật thụ động. Chúng không yêu cầu các nguồn năng lượng bổ sung để phục vụ mục đích giảm thiểu. Thay vào đó, nó sử dụng chuyển động đầu vào động đất để kích hoạt kiểm soát địa chấn. Các ví dụ chính của hệ thống kiểm soát địa chấn thụ động là:
- Thiết bị tiêu tán năng lượng
- Hệ thống cách ly cơ sở
- Dao động động
Thiết bị tiêu tán năng lượng
Đây là những hệ thống cơ học gắn liền với cấu trúc tòa nhà trải qua biến dạng và năng suất bằng cách hấp thụ một phần lớn năng lượng đầu vào của trận động đất, do đó bảo vệ cấu trúc tòa nhà.
Có rất nhiều thiết bị tiêu tán năng lượng được phân loại dựa trên khả năng của nó để tăng cường sự tiêu tán năng lượng trong hệ thống cấu trúc. Những công việc này dựa trên các nguyên tắc như:
- Biến dạng của chất rắn.
- Biến đổi pha của kim loại.
- Năng suất kim loại.
Chủ yếu, có bốn loại thiết bị tiêu tán năng lượng:
- Bộ giảm chấn kim loại.
- Giảm chấn ma sát.
- Bộ giảm chấn nhớt.
- Giảm chấn đàn hồi.
Hệ thống cách ly cơ sở
Trong hệ thống này, một giao diện linh hoạt được giới thiệu giữa cấu trúc và nền tảng. Điều này do đó cô lập cấu trúc chính khỏi rung chuyển mặt đất. Hệ thống này làm tăng thời gian tự nhiên của cấu trúc do đó làm giảm tần số rung động tự nhiên.
Dao động động
Dao động động được sử dụng để biến đổi năng lượng giữa các chế độ rung. Kỹ thuật này sử dụng các bộ dao động bổ sung. Chúng hoạt động như các dao động động. Một trong những bộ dao động động phổ biến được sử dụng trong xây dựng là Tuned Mass Damper hoặc TMD.
2. Hệ thống kiểm soát địa chấn tích cực
Phương pháp này bao gồm quá trình áp đặt các lực lên cấu trúc để đối trọng với các lực động đất tác động lên cấu trúc tòa nhà. Sytem này yêu cầu nguồn năng lượng bổ sung và bộ truyền động điều khiển bằng máy tính để hoạt động. Do đó, hệ thống này phức tạp so với các hệ thống kiểm soát địa chấn thụ động.
Hệ thống điều khiển hoạt động là một phát minh mới so với các hệ thống thụ động. Khi một trận động đất tấn công tòa nhà, các cảm biến của hệ thống điều khiển hoạt động sẽ xác định hướng và trọng lượng của lực đối trọng được gây ra theo hướng ngược lại để tòa nhà vẫn bất động và cấu trúc vẫn an toàn.
Do đó, toàn bộ sự sắp xếp và yêu cầu của một hệ thống kiểm soát địa chấn tích cực là phức tạp và tốn kém. Điều này không phù hợp cho các dự án nhỏ.
3. Hệ thống điều khiển địa chấn lai
Như tên gọi, nó là một hệ thống kiểm soát địa chấn lai kết hợp cả hệ thống địa chấn chủ động và thụ động. Một hệ thống kiểm soát địa chấn lai có ưu điểm sau so với hệ thống chủ động và thụ động:
- Cải thiện độ tin cậy
- Giảm chi phí
- Nhu cầu điện năng ít hơn
Một hệ thống kiểm soát địa chấn lai được khởi xướng bằng cách sử dụng những lợi thế của cả hệ thống kiểm soát địa chấn tích cực.
Hits: 116