DIMINISHING SEISMIC EFFECT ON BUILDINGS USING BEARING ISOLATION

Abstract

Adopting suitable seismic protection techniques is presently a foremost concern worldwide and has become a governing principle in the growing construction industry globally. Thus, a rapid upsurge in infrastructure development in seismic-prone areas requires proper treatment for building structures. Therefore, the aim of the study is to incorporate a rubber bearing isolation device in a building base in order to diminish the seismic effect on the superstructure. The changes of structural parameters and responses of fixed-based buildings for applying High Damping Rubber Bearing (HDRB) are investigated under site-specific ground excitation. Twenty representative buildings have been used to examine the responses employing four types of HDRB systems. The study reveals that the HDRB makes the structure more flexible, offering reduced structural responses. The introduction of HDRB may help to decrease floor moment by 31~55%, which can allow the structures to withstand comparatively high seismic tremors safely and efficiently. The base isolated structures experience significant lateral shift between 87.15 and 130.15 mm, and relative floor displacement is below 3% because of additional flexibility. The effective inertia height for the BI buildings remains under two-thirds of building elevation showing triangular distribution concentrating to the top story level. The reduction in forces, moments, and relative displacements of the structural members by applying HDRB can ensure economic design and higher structural safety against seismic excitation.

ABSTRAK: Penerapan teknik yang sesuai bagi pelindungan gelombang seismos menjadi penekanan semasa di seluruh dunia dan telah menjadi prinsip penentu dalam industri pembinaan secara global. Oleh itu, kenaikan yang cepat dalam pembangunan infrastuktur dalam kawasan terdedah kepada gelombang seismos memerlukan penyelenggaraan yang betul bagi struktur bangunan. Jadi, matlamat kajian ini adalah bagi menggabungkan getah alat pengandar asing dalam teras bangunan bagi mengurangkan kesan seismos pada struktur asas. Perubahan pada parameter struktur dan tindak balas tapak-tetap bangunan bagi penggunaan teknik High Damping Rubber Bearing (HDRB) dikaji di bawah setiap kenaikan getaran gelombang sebenar bawah tanah. Dua puluh bangunan telah digunakan bagi menilai tindak balas terhadap penggunaan empat jenis sistem HDRB. Kajian menunjukkan HDRB membuatkan struktur lebih fleksibel, dan mengurangkan tindak balas terhadap struktur. Penggunaan HDRB dalam pembangunan membantu mengurangkan momen lantai sebanyak 31~55%, di mana struktur bangunan lebih tahan terhadap gegaran tinggi secara selamat dan berkesan. Struktur asas yang terasing mengalami peralihan sisi yang ketara antara 87.15 dan 130.15 mm, dan anjakan lantai relatif di bawah 3% dengan penambahan sistem fleksibel ini. Ketinggian inertia berkesan bagi bangunan BI kekal di antara dua pertiga ketinggian bangunan. Ini menunjukkan pengagihan segitiga tertumpu pada aras atas bangunan. Pengurangan pada daya, momen dan perubahan relatif struktur menggunakan HDRB dapat memastikan reka bentuk lebih ekonomi dan selamat pada bangunan tinggi daripada sebarang gelombang seismos.