地震也能照常運(yùn)行的數(shù)據(jù)中心新設(shè)計
由于硅谷地區(qū)處在地震活動多發(fā)區(qū)，RagingWire建設(shè)的四層SV1數(shù)據(jù)中心其防震設(shè)計可以經(jīng)受高強(qiáng)度的地震，并且不會中斷數(shù)據(jù)中心的電力容量為16兆瓦的可擴(kuò)展關(guān)鍵IT負(fù)載正常運(yùn)行。
抵御地震災(zāi)害的傳統(tǒng)建筑設(shè)計理念允許建筑物結(jié)構(gòu)件屈服和變形作為一種能量耗散的手段，但是對于像數(shù)據(jù)中心這樣實(shí)施關(guān)鍵任務(wù)的建筑來說，關(guān)鍵設(shè)備和服務(wù)器的安全運(yùn)行也很重要，所以在地震多發(fā)地區(qū)，數(shù)據(jù)中心的設(shè)計是在地震期間減少建筑物損壞或減少重新占用建筑物所需的時間。
SV1數(shù)據(jù)中心將用于減少建筑物上部結(jié)構(gòu)的加速度和位移，以最大限度地減少建筑物和設(shè)備損壞，從而使數(shù)據(jù)中心設(shè)施能夠在地震事件后快速恢復(fù)運(yùn)行，甚至可以不間斷地維持運(yùn)行。因此，PARADIGM Structural Engineers和NTT公司與RagingWire公司合作設(shè)計了一個基礎(chǔ)隔離系統(tǒng)，可以滿足RagingWire公司在易受地震影響的硅谷數(shù)據(jù)中心的性能要求。
建筑物的基礎(chǔ)隔離系統(tǒng)是很多結(jié)構(gòu)件的集合，在相互隔離的“上部結(jié)構(gòu)”和固定到地面的“下部結(jié)構(gòu)”之間形成一個靈活柔性的界面。這些結(jié)構(gòu)件通常由允許滑動的特殊軸承裝置組成。這些系統(tǒng)的組合可以減少在地震災(zāi)害期間施加到上部結(jié)構(gòu)及其內(nèi)容物的加速度和拉力?，F(xiàn)實(shí)情況是，建筑上部結(jié)構(gòu)仍有自身的動態(tài)運(yùn)動。然而，與這種震動相關(guān)的加速度比等效的非隔離或“固定基礎(chǔ)”建筑物的加速度要低60%。增加這種靈活性的目的是建筑物上下結(jié)構(gòu)之間的隔離界面必須承受更大的位移。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計和預(yù)期的地震活動性，建筑物基礎(chǔ)隔離結(jié)構(gòu)可以承受從2英尺到5英尺的位移。而應(yīng)對這種位移是一項挑戰(zhàn)，必須通過設(shè)計團(tuán)隊之間的認(rèn)真協(xié)調(diào)來解決，以使建筑物及其基礎(chǔ)設(shè)施連接到固定建筑物基礎(chǔ)上方的隔離結(jié)構(gòu)上而不會受到損壞。
在RagingWire公司的SV1數(shù)據(jù)中心，其基礎(chǔ)隔離系統(tǒng)將由三重摩擦擺（TFP）軸承和流體粘滯阻尼器（FVD）組成，可以進(jìn)一步消散地震帶來的能量，并減少整體建筑物的位移。
底座隔離裝置：三摩擦擺軸承
擺錘軸承是一種彎曲滑動型隔離裝置。當(dāng)?shù)卣鹆朔?nèi)部裝置部件之間的摩擦?xí)r，裝置的滑動被激活。擺錘軸承的彎曲特性使建筑物能夠在地震后恢復(fù)到原來的位置。
三摩擦擺軸承由五個滑動部件組成，這五個滑動部件組合在一起以產(chǎn)生擺錘行為。內(nèi)滑塊夾在兩個凹板之間，兩個凹板也夾在兩個較大的外凹板之間。凹板接口具有不同的摩擦水平以促進(jìn)階段性運(yùn)動。在等級較小的地震期間，該裝置將表現(xiàn)出高剛度以防止建筑物的過度移動。該剛度將逐漸減小并轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛣偠葏^(qū)域，以減小地震期間的最大加速度。在等級較大的地震中，三重摩擦擺（TFP）將轉(zhuǎn)換回高剛度行為，以限制可能對隔離系統(tǒng)和上層建筑造成重大損害的過度位移。
附加能量耗散：流體粘性阻尼器
流體粘滯阻尼器（FVD）是一種遏制震動速度的裝置，其通過使多孔的活塞頭穿過充滿粘性流體的腔室來實(shí)現(xiàn)能量耗散。類似于汽車減震器，但只適用于建筑結(jié)構(gòu)。可以作為非隔離建筑物的一部分實(shí)施，以減少地震或大風(fēng)期間基礎(chǔ)側(cè)向建筑物的位移和加速度。
在隔離建筑中，流體粘滯阻尼器（FVD）裝置一端與隔離上部結(jié)構(gòu)相連，另一端與固定下部結(jié)構(gòu)相連。在地震期間，建筑上部結(jié)構(gòu)移動時，活塞頭會被一種粘性流體所拉動。當(dāng)活塞移動得更快時，裝置的阻力就會相應(yīng)增大。
RagingWire公司的SV1數(shù)據(jù)中心的流體粘滯阻尼器（FVD）可將建筑物移動降低到最低水平，同時降低隔離系統(tǒng)的位移加速度。
采取這一系列先進(jìn)設(shè)計的SV1數(shù)據(jù)中心，將減少附近或遠(yuǎn)距離地震造成的影響，并顯著減少對服務(wù)器機(jī)架和基礎(chǔ)設(shè)施的影響，使建筑結(jié)構(gòu)在地震事件之后保持正常功能。相信在不久的將來，中國也能設(shè)計出更完美的抗震防震的數(shù)據(jù)中心，讓數(shù)據(jù)中心在祖國的大地上遍地開花。
