تحقیق و عمل کنترل پاسخ ساختمان‌های بلند در سرزمین اصلی چین

چکیده:

در دو دهه اخیر، تعداد زیادی ساختمان بلند در سرزمین اصلی چین ساخته شده‌اند که فرصت‌های خوبی در زمینه پژوهش و عمل برای محققان و شاغلین در حوزه مهندسی سازه فراهم می‌کند. برخی از دستاوردهای تحقیقات و عمل کنترل پاسخ برای ساختمان‌های بلند در سرزمین اصلی چین در 5 سال اخیر در اینجا معرفی می‌شود، که بر تحلیل لرزه مبتنی بر عملکرد و طراحی ساختمان بلند تخطئی‌کننده از کد با هدف طراحی ساختارهایی با عملکرد لرزه‌ای قابل پیش‌بینی در زلزله های آینده، آزمون‌های مدل میز لرزان در ساختمان‌های بلند مجتمع برای ارزیابی عملکرد لرزه‌ای سازخ‌ها و در نتیجه تجدیدنظر در طراحی سازه و استفاده از تکنولوژی‌های کنترل سازه برای حفاظت بهتر ساختمان‌های بلند در برابر باد و زلزله متمرکز شده است. برخی از نمونه‌های معمولی در کاربرد عملی مانند کاربرد دامپرهای جرمی تنظیم شده فعال (ATMD) در برج مرکز مالی جهانی شانگهای و کاربرد تغییر شکل ناشی از میرایی و دمرهای سفتی در هتل Zhengda Himalaya ارائه می‌شوند. 

کلمات کلیدی: ساختمان‌های بلند، طراحی لرزه مبتنی بر عملکرد، تست میز لرزان، کنترل سازه

 مقدمه

با رشد سریع اقتصاد و شهرنشینی، رونق ساخت‌و‌سازهای بلند از دهه 1990 در سرزمین اصلی چین آغاز شده است. با توجه به طیف گسترده نیازهای اجتماعی برای اهداف تجاری یا زیباشناسی، دسترسی محدود به زمین و اولویت برای خدمات متمرکز، ارتفاع ساختمان رشد بیشتری یافته و پیکربندی و سیستم سازه‌ای در سالهای اخیر پیچیده‌تر شده است که مشکلات بیشتری در تحلیل و طراحی سازه به دنبال دارد. توجه به این واقعیت که بسیاری از ساختمان‌های بلند تکمیل شده یا در حال ساخت در مناطق مستعد زلزله قرار دارند، ایمنی لرزه‌ای ساختمان‌های بلند توجه زیادی از دولت های محلی و محققیان را به خود جذب کرده است. علاوه بر این، تعداد زیادی از ساختمان‌های بلند در مناطق ساحل شرقی قرار گرفته اند مه اثرات باد بر آن ساختارها نیز به همان اندازه مهم است. موثرترین راه در حفاظت بهتر ساختارها، به همراه ساکنین و متعلقتشان در برابر زلزله و باد را می‌توان از طریق مقررات ملی و روش‌های طراحی مطمئن‌تر به جای موارد موجود کنونی و اجرای فناوری‌های پیشرفته در ساخت‌وساز بدست آورد. تحقیق درباره کنترل پاسخ ساختمان‌های بلند تحت زلزله و باد به صورت برجسته مدنظر قرار گرفته و پیشرفت‌هایی در این زمینه ایجاد شده است (لو و همکارانش، 2007، لو و همکارانش، 2009). براساس دستاوردهای پژوهشی، روش‌های طراحی سازه‌ای و شیوه‌های کنترل برای ساختمان‌های بلند بهبود یافته‌اند. برخی از شیوه‌های کنترل سازه‌ای در عمل مهندسی به کار برده می شوند. بعضی از تحقیقات و کار عملی کنترل پاسخ برای ساختمان‌های بلند در سرزمین اصلی چین در 5 سال اخیر در اینجا معرفی می‌شوند.

 تحلیل لزره مبتنی بر عملکرد و طراحی ساختمان‌های بلند تخطئی کننده از کدهای ساختمانی

مقررات کشور چین، مقررات تجویزی سختگیرانه‌ای مانند محدودیت ارتفاع در سیستم‌های مختلف ساختاری در هر منطقه دارای شدت لرزه‌ای، برنامه‌ریزی و قواعد عمودسازی و محدودیت‌های مختلف پاسخ را ارائه نموده است. ساختمان‌های بلند برآورده‌کننده مقررات را می‌توان برطبق این مقررات طراحی کرد. مدهای ساختمانی حداقل الزامات در طراحی سازه‌ها را برای تضمین ایمنی زندگی و اموال ارائه می‌کنند. ساختمان‌های بلندی که مقررات را برآورده نمی‌سازند، به نام “تخطئی‌کننده کد” نامیده می‌شوند و باید بررسی خبرگان که «بازدید استحکام لرزه‌ای ساختمان‌های بلند تخطئی‌کننده از کد» نامیده می‌شود در پایان مرحله مقدماتی طراحی اجرا شود. در سرزمین اصلی چین در سال‌های اخیر استفاده از تحلیل لرزه مبتنی بر عملکرد و روش طراحی مخصوصاً در ساختمان‌های بلند تحطئی‌کننده از کد برای کنترل موثر آسیب‌های لرزه‌ای و زیان‌های اقتصادی به شدت توصیه‌ شده‌اند تا بکارگیری فناوری‌های پیشرفته در ساخت وساز رواج یافته و به نیازهای متنوع صاحبان، کاربران و جامعه پاسخ داده شود. در شانگهای، راهنکای طراحی لرزه‌ای برای ساختمان‌های بلند فراتر از کدهای رایج طراحی صادر شده توسط کمیسیون ساخت‌وساز و ارتباطات شهری شانگهای (لو و همکاران 2009)، تنها دستورالعمل طراحی در رابطه با ساختمان‌های بلند تخطئی‌کننده از کد در سرزمین اصلی چین است. رویکرد طراحی لرزه مبتنی بر عملکرد مشخص شده در این دستورالعمل به صورت زیر معرفی شده است:

دسته‌بندی ساختمان‌های بلند تخطئی‌کننده از کد

ساختمان‌های بلند غیرتجویزی یا تخطئی‌کننده از کد در یکی از سه دسته زیر قرار می‌گیرند:

• ساختمان‌های بلند با راتفاع بیشتر از محدودیت‌های قابل اجرا مشخص شده در دستورالعمل

• ساختمان‌های بلند با سه یا تعداد بیشتر طرح یا بی‌نظمی عمودی شامل تغییرات جدی در هندسه، وقفه مسیر بارها، ناپیوستگی در هر دو زمینه استحکام و سفتی، اختلال در مناطق بحرانی به دلیل وجود منافذ، خروج از مرکز بزرگ بین مرکز سفتی و مرکز جرم و غره می‌باشد.

• ساختمان‌های بلند با یک یا چند طرح یا بی‌نظمی‌های عمودی ذکر شده در دستورالعمل. قطع بی‌نظمی‌ها شامل شدت بیش‌از حد مجاز موارد فوق، انتقال کف در سطوح بالا، ساختارهایی با پیچیدگی چندگانه و غیره می‌باشد.

• سایر ساختمان‌های بلند. این موارد شامل ساختمان‌های بلندی است که دارای سیستم سازه‌ای جدید یا تعریف نشده‌ای هستند که در کدهای فعلی وجود ندارند یا دازای گستردگی طولانی و تصرف بالا مانند ایستگاه‌های قطار، استادیوم‌ها، فروشگاه‌های زنجیره‌ای، سالن‌های نمایشگاهی، فرودگاه و غیره می‌باشد.

 اهداف عملکرد

سه سطح طر زلزله به عنوان نمونه زلزله مکرر (با احتمال 63% در 50 سال یا دوره بازگشت 50 ساله)، زلزله عمومی (با احتمال 10% در 50 سال یا دوره بازگشت 475 روزه) و زلزله‌های نادر (2% تا 3% در 50 سال یا دوره بازگشت 2475 روزه) در سرزمین اصلی چین در نظر گرفته می‌شود. اهداف عملکرد باید برای ساختمان‌های بلند تخطئی‌کننده از کد افزایش یافته باشد. روابط بین سطوح عملکرد و سطوح طراحی زلزله در جدول 1 خلاصه شده‌اند. مقوله استحکامات لرزه‌ای ساختمان در 4 درجه مطابق با اهمیت ساختمان و در نتیجه حوادث زلزله طبقه‌بندی شده‌اند. نوع A بالاترین درجه است. برای ساختمان‌های بلند، پایین‌ترین درجه، نوع D، حذف شده است.

معیارها و روش‌های طراحی

معیارهای طراحی متناظر با اعداف مورد نظر عملکرد برقرار می‌شوند. این حداقل معیارهای پذیرش مشخص می‌کنند که هدف عملکرد انجام شده است. معیارها برحسب مقادیر حدی (استاندارد) نسبت بار محوری (مشخص شده برای ستون‌های RC و دیوارهای برشی)، تنش‌ها، نسبت رانس بین طبقات و غیره تنظیم می‌شوند. فلسفه طراحی میله‌های ضعیف و ستون‌های قوی، استحکام خمشی ضعیف و استحکام خمشی قوی، حزء ضعیف و اتصال قوی معمولاً برای تنظیم استحکام و سپس تقویت مورد استفاده قرار می‌گیرد. علاوه بر این، مقیاس‌های ساخت‌وساز نظیر حداقل نسبت تقویت، حداقل درجه استحکام کششی، جزئیات تقویت و غیره برای کاهش آسیب سازه‌ای نیاز است.

روش های طراحی لرزه‌ای از دو مرحله تشکیل شده‌اند. در مرحله اول، اهداف عملکرد لرزه‌ای انتخاب می‌شوند و تحلیل آنالیز کشش تحت زلزله‌های مکرر انجام شده تا ابعاد و تقویت عضوهای سازه از طریق تحلیل طیف پاسخ مدل و با استفاده از طیف طراحی کششی تعیین شود. در مرحله دوم، عملکرد لرزه‌ای ساختمان مورد نظر با انجام تحلیل عددی اعم از روش‌های قاب ساده تا تحلیل دقیق المان محدود ارزیابی می‌گردد. تحلیل غیرخطی باید به درستی و با توجه به ورودی لرزه، مئل سازه مورد استفاده، روش تفسیر نتایج تحلیل و الزاماتی که باید برآورده شود، تایید گردد. تحلیل دینامیکی غیرخطی باید برای ساختمان‌های با ارتفاع بیشتر از 200 متر اجرا شود. ساختمان‌های بلندتر از 300 متر باید با استفاده از 2 یا تعداد بیشتر برنامه‌های مختلف کامپیوتری به منظور اعتبارسنجی نتایج مورد تحلیل قرار گیرند. پاسخ‌های زلزله، مکانیسم تغییرپذیر، توزیع آشیب و غیره با حد مجاز از پیش‌تعیین شده، تخمین زده می‌شوند. اگر لازم باشد، تست ساختاری شامل تست مفاصل، اعضا و مدل کامل سازه باید با مطالعه رفتار سازه و بررسی مستقیم عملکرد لرزه‌ای انجام گردد. اگر اهداف از پیش تعیین شده لرزه‌ای را نتوان برآورده ساخت، طراحی باید تا زمان ایجاد رضایت تکرار شود. شکل 1، فلوچارت فرآیندهای کلی طراحی لرزه مبتنی بر عملکرد را نشان می‌دهد.

 

 تست مدل میز لرزان در ساختمان‌های بلند مجتمع

تست مدل ساختاری اغلب برای کمک به مهندسان به کار برده می‌شود تا مستقیماً به دانش در مورد ساختار نمونه اصلی مخصوصا در مورد ساختمان‌های بلند مجتمع دست یابند، به این دلیل که شبیه‌سازی‌های عددی تا حدی غیرقابل اعتماد در نظر گرفته می‌شوند.تست مدل میز لرزان یک روش اقتصادی و عملی در ارزیابی عملکرد لرزه‌ای ساختارهاست. بسیاری از مدلهای ساختاری کاهش یافتهاز ساختمان‌های بلند مجتمع در آزمایشگاه نویسندگان آزمایش شده است. طراحی مدل و روش ساخت‌و‌ساز، انجام ازمایش و فرآیندهای تحلیلی و روش‌های اندازه‌گیری به خوبی توسعه یافته‌اند. پاسخ‌های زلزله و مشخصه‌های دینامیکی با انجام تست‌های میز لرزان بدست می‌ایند. روند و مکانیزم خرابی و نقاط ضعیف سازه کشف شده و سپس عملکرد کلی لرزه‌ای ساختار نمونه بر طبق آن ارزیابی می‌شود. توصیه‌ها و پیشنهاداتی به عنوان مرجع برای طراحی سازه ارائه می‌شوند تا عملکرد لرزه‌ای سازه‌ها بهبود یابد. برخی از نتایح تست نیز در سایت تست در ساختمان‌های واقعیِ تکمیل شده (لو و همکاران، 2007، قسمت ب) اثبات شد. برخی از نتایج تست نیز از طریق تحلیل عددی اثبات شدند (لو و همکاران، 2007، قسمت ج). تست‌های مدل میز لرزان در سه ساختمان بلند که اخیراً در این آزمایشگاه انجام شده‌اند، در اینجا به طور خلاصه به عنوان نمونه معرفی می‌شوند.

مطالعه و استفاده از کنترل ساختار

برای اطمینان از ایمنی و قابلیت تعمیرپذیری ساختمان‌ها در مقابل بلایای طبیعی، تکنولوژی کنترل سازه‌ای به طور گشترده مورد استافده قرار گرفته است. به طور کلی تکنولوژی کنترل سازه‌ای برای کاهش باد یا پاسخ ساحتمان‌ها  به زلزله را می‌توان در سه حوزه وسیع طبقه‌بندی نمود: سیستم‌های پایه جداسازی، سیستم‌های اتلاف انرژی غیرفعال و سیستمهای فعال کنترل. در بین این سه دسته، سیستم‌های کنترل فعال به دلیل هزینه بیش از حد و الزامات توان بسیار بزرگ، تا کنون به طور گسترده مورد استفاده قرار نگرفته است. دو نمونه دیگر به عنوان فناوری‌های نسبتاً کامل در نظر گرفته شده‌اند و در حال حاضر در تعداد زیادی از ساختمان‌ها در سراسر جهان به کار برده می‌شوند. دو نموهه از کاربرد تکنولوژی‌های کنترل سازه‌ای در ساختمان‌های بلند، یکی مقاوم در برابر باد و دیگری مقاوم در برابر زلزله در ادامه معرفی می‌شوند.

استفاده از ATMD در برج مرکز مالی جهانی شانگهای

برج مرکز مالی جهانی شانگهای (SHWFC) با 101 طبقه، 492 متر بالای زمین قرار دارد و بلندترین ساختمان تکمیل شده در سرزمین اصلی چین است. نمای ظاهری ساختمان در شکل 10 نشان داده شده است. مطابق با شکل 11، ساختار به صورت مورب متقارن است. سه سیستم سازه‌ای موازی،  ساختار با قاب مگا تشکیل شده از ستون‌های مگا، قطرهای مگا و کمربندهای خرپایی؛ بتن تقویت شده و هسته فولادی مهربندی شده، و خرپاهای مهار بازوئی که تبادلات بین هسته خدمات و ستون‌های مگا را ایجاد می‌کنند، برای مقاومت در برابر بارهای قائم و جانبی با یکدگیر ترکیب می‌شوند. دیوارهای بتنی در سطوح پایین‌تر از طبقه 1ام تا 5ام و ستون‌های مگا در گوشه‌های ساختمان از طبقه 6ام قرار گرفته‌اند. چندین طبقه تقویت شده و انتقال در سراسر ارتفاع ساختمان به طور منظم واقه شده‌اند. کمربندهای خرپایی بلند یک طبقه‌ای و خرپاهای انتقال هسته در فاصله هر 12 طبقه قرار می‌گیرند، در حالی که سه خرپای مهار بازوئی سه طبقه‌ای در بین ستون‌های مگا و گوشه‌های هسته خدمات به طور مساوی در ارتفاع توزیع شده‌اند. هم ارتفاع کل و هم بی‌نظمی، بیش از حد مجاز کد می‌باشند.

برای کاهش لرزش ناشی از باد، مجموعه‌ای دو دمپر  یکسان (میراگر) جرمی تنظیم شده فعال (ATDMها) در طبقه 90ام نصب می‌شوند . تحت بارگذاری باد، مشخصه کنترل فعال برقرار است. در حالیکه مشخصه کنترل فعال تحت شرایط زلزله، غیرفعال شده و تجهیزات میراکننده به صورت دمپرهای جرمی تنظیم شده فعال عمل می کنند. (صنایع سنگین میتسوبیشی، 2007). شکل 13، اصول عملیاتی ATMDها را ارائه می‌کند. تجهیزات میراکننده در انتداد محور y نصب می‌شوند. بدنه ارتعاش که دور طبیعی آن در دوره تناوب اصلی ساختمان تنظیم می‌شود، به وسیله کابلهای فولادی چند مقطعی برپا شده است. تجهیزات میراکننده از دو قسیمت تشکیل شده‌اند: بدنه ارتعاش‌سنج چند بخشی و دستگاه تحریک.

 

نیروی کنترل بدنه ارتعاش‌سنج با بازخورد متغیرهای حالت حرکت بدست می‌آیند. این متغیرهای حالت شامل شتاب طبقه‌ای که تجهیزات میراکننده در آن راه‌اندازی می‌شوند و جابجایی و سرعت بدنه ارتعاش می‌باشد. ضربه راحی شده حرکت در تجهیزات میراکننده 40 cm و ضربه کنترل آنها 110 cm است. علاوه براین، برای جلوگیری از جابجایی بش از حد دستگاه‌های میراکننده در حوادت لرزه‌ای، هنگامی که مقدار لرزش در بدنه ارتعاش‌سنج در حالت کنترل غیرفعال از 110 cm فراتر رود، دستگاه‌ها با تجهیزات قفل‌کننده در پیچ متحرک قفل می‌شوند.

نتایج عددی کنترل لرزش به صورت زیر است: تحت حالت کنترل فعال با اثر بار باد در دوره بازگشتی یک ساله، حداکثر پاسخ شتاب در طبقه 90 ام و ریشه دوم میانگین پاسخ شتاب به ترتیب 60% و 55% کاهش می‌یابند؛ تحت کنترل فعال با اثر بار باد در دوره بازگشتی 10 ساله، حداکثر پاسخ شتاب ساختمان و ریشه دوم میانگین پاسخ شتاب به ترتیب 72~79%  و 72~74%کاهش می‌یابند؛ تحت حالت قفل‌شدگی با اثر سرعت باد در دوره بازگشتی 100 یا 200 ساله هیچ اثر قابل توجهی در پاسخ شتاب حداکثر بدست نیامد. هنگامی که ویژگی‌های کنترل فعال، غیرفعال می‌شوند، تجهیزات میراکننده به صورت TMDهای غیرفعال کار می‌کنند. عملکرد لرزه‌ای ساختار با TMDها تخمین زده می‌شود.TMDها می‌توانند لرزش را از حالت اصلی در درجه بسیار کوچکی کاهش دهند. از آن‌جایی که حالت اصلی ساختار تسلطی بر پلسخ ندارد، کنترل لرزش سوق داده شده به این سمت تحت تنش لرزه‌ای دو واقع بی‌ثمر خواهد بود. TMD اثر کمی بر عملکرد لرزه‌ای ساختار دارد.

به منظور تایید نتایج تحلیل، اندازه‌گیری‌های سایت تحت شرایط محدود و ارتعاشات انجام شد. فرکانس‌های طبیعی و نسبت‌های میرایی تخمین زده شده در مطالعات تحلیلی و تجربی با خطای 3/0% تقریبا یکسان هستند. تاریخ زمانی شتاب در طبقه 90ام در جهت x با و بدون کنترل فعال لرزش در دو نوع از آزمون‌های ارتعاشی در دامنه 5 gal در شکل 14 نشان داده شده است. با یک دمپر جرمی تنظیم شده فعال، لرزش سازه‌ای به طور قابل توجهی کاهش یافت. نسبت میرایی برای حالت اول (در جهت y) بدون کنترل فعال لرزش 0.422% است درحالیکه با کنترل فعال لرزش این مقدار تا 3.404% افزایش می‌یابد. نسبت میرایی برای حالت دوم (در جهت x) بدون کنترل فعال لرزش 0.459% است درحالیکه با کنترل فعال لرزش این مقدار تا 3.865 % افزایش می‌یابد. نسبت میرایی با دستگاه کنترل ارتعاش تا 8 برابر افزایش می‌یابد.

کاربرد دمپرهای مربوط به تغییر شکل در هتل Zhengda Himalaya

مرکز هنری Zhengda Himalaya شانگهای که در شکل 15 دیده می‌شود، از یک ساختمان اداری (در سمت چپ)، یک سالن چند منظوره (در وسط) و یک هتل پنج ستاره (در سمت راست) تشکیل شده است. تنها کنترل پاسخ زلزله هتل در اینجا معرفی می‌شود. ارتفاع کل هتل 22 طبقه‌ای، 98/7 متر است. سیستم اصلی سازه شامل قاب RC و دیوارهای برشی است. طرح به صورت یک مربع با طول ضلع 60 متر می‌باشد. طرح پلان سازه‌ای طبقه 11ام تا 16ام در شکل 16 نشان داده شده است. یک دهانه بزرگ در مرکز پلان، منجر به بی‌نظمی طرح شده است. یک طبقه انتقال در طبقه 16ام قرار دارد و مقطع لوله RC از زمین تا طبقه 16ام غیر طبیعی بوده و موجب بی‌نظمی عمودی می‌گردد. نسبت حداکثر جابجایی زمین به طور متوسط 1 است که نشان می‌دهد پاسخ پیچشی تحت زلزله به 1/31 می‌رشد.

برای بهبود عملکرد لرزه‌ای ساختمان، 36 مجموعه از تغغیر شکل مربوط به میرایی و دمپر تقویت‌شده که از 10ام تا طبقه 17ام، نیمی در جهت x و نیمی دیگر در جهت y توزیع شده‌اند، در ساختار نصب می‌گردند. با توجه به طبقه‌بندی دمپر فلزی و نوع دمپر وابسته به جابجایی، دمپر از مجموعه‌هایی از ورق‌های فولادی نرم سوراخ‌دار ساخته شده است که انتهای ورقه‌ها به بالای مهاربندی بازویی و بالای آن‌ها نیز به طبقه قرار گرفته در بالای مهاربندی وصل می‌باشد. به محض تغییر شکل جانبی طبقه با توجه به مهاربندی بازویی،  ورقه فولادی تحت نیروی برشی قرار می‌گیرد. نیروی برشی با انحراف ظاهر شده در محور ضعیف سطح مقطع ورقه، گشتاور خمشی در بالای ارتفاع ورقه را تحریک می‌کند. انرژی تلف شده در دمپر نتیجه رفتار غیر ارتجاعی است و بنابراین دمپر در طول زلزله دچار آسیب شده و باید تعویض شود. مدل با مقیاس 1/20 ساختار با دمپر  ساخته شده و تحت ازمایش‌های میز لرزان قرار گرفت. در ابتدا،  مدل کوچک شده دمپرها، تحت بارگذاریِ متناوب، مورد آزمایش قرار گرفت.  دمپر دارای انرژی خوب- اتلاف انرژی است که توسط منحنی نیرو-جابجایی بدست آمده از آزمون نشان داده می‌شود . آزمون‌های میز لرزان مشخص می‌کند که ساختار با دمپرها دارای عملکرد لرزه‌ای خوب است و می‌تواند الزامات کد را برآورده سازد.

نتیجه گیری

برخی از تحقیقات ودستاوردهای عملی از کنترل پاسخ برای ساختمان‌های بلند تحت باد و زلزله در سرزمین اصلی چین در اینجا ارائه می‌شود. یک تحلیل کلی لرزه مبتنی بر عملکرد و رویکرد طرح برای ساختمان‌های بلند تخطئی‌کننده از کد معرفی می‌شود. با الحاق طراحی لرزه‌ای مبتنی بر عملکرد در کد متداول طراحی لرزه‌ای، کنترل به عمد سطوح آسیب دیده ساختارها در طول زلزله‌هایی با شدت مختلف، برای طراحان در یک محدوده قابل قبول بیشتر امکان‌پذیر می‌گردد. آزمایشات میز لرزان در سرزمین اصلی چین، بر روی مدل‌های انتخابی به طور گسترده‌ای اجرا شد تا عملکرد کلی لرزه‌ای در ساختمان‌های بلند مجتمع و تجدیدنظر طراحی ساختاری برای رسیدن به اهداف عملکرد ارزیابی گردند. از سوی دیگر، ساختارها با کمک تکنولوژی‌های کنترل ساختاری،= می‌توانند به خوبی در برابر زلزله‌ها و بادها محافظت شوند. پیشرفت مدام در تحقیق و توسعه روش‌های کنترل سازه‌ای در سرزمین اصلی چین اجرا شده است. این تکنولوژی هنوز با کمک سایر فنآوری‌ها در حال تحول است. کار تحقیقاتی به طور کلی با نرم‌افزار مهندسی ترکیب شده و می‌تواند برای نیازهای واقعی عمل مهندسی تغییر کند. بیشتر نتایج تحقیق به طور موفقیت‌آمیز در عمل مهندسی مورد استفاده قرار گرفته‌اند.