Издаётся с сентября 1923 года
DOI: 10.33622/0869-7019
Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science
  • СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ
  • Железобетонные здания с сейсмоизолирующим скользящим поясом в уровне фундамента
  • УДК 624.012.4:624.92:699.841
    doi: 10.33622/0869-7019.2023.04.09-15
    Олег Вартанович МКРТЫЧЕВ, доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой cопротивления материалов, мkrtychevov@mgsu.ru
    Салима Рафиловна МИНГАЗОВА, аспирантка, salima.mingazova@yandex.ru
    Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337 Москва, Ярославское ш., 26
    Аннотация. Проведен сравнительный анализ работы одномассового осциллятора и монолитного железобетонного здания с сейсмоизоляцией в виде скользящего пояса в уровне фундамента, резинометаллических и маятниковых скользящих опор при сейсмическом воздействии. При проведении исследования использовался прямой динамический метод, основанный на явной схеме интегрирования уравнения движения (метод центральных разностей). Получены графики относительных сдвиговых перемещений нижнего, среднего и верхнего яруса пяти- и шестнадцатиэтажного здания с резинометаллическими и маятниковыми скользящими опорами, скользящим поясом в уровне фундамента, а также картины с изополями интенсивности напряжений для всего здания и наиболее нагруженного этажа. Анализ полученных результатов показал, что для рассматриваемых ситуаций, эффективность применения сейсмоизолирующего скользящего пояса уступает эффективности резинометаллических и маятниковых скользящих опор. Однако, принимая во внимание относительную простоту конструкции, устройства, обслуживания и сметную стоимость скользящего пояса, данный вид сейсмоизоляции может конкурировать с резинометаллическими и маятниковыми скользящими опорами.
    Ключевые слова: активная сейсмозащита, сейсмоизоляция, сейсмоизолирующий скользящий пояс, прямой динамический метод
  • СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
    1. Tsiavos A., Sextos A., Stavridis A. et al. Experimental investigation of a highly efficient, low-cost PVC-rollers sandwich (PVC-RS) seismic isolation [Экспериментальное исследование высокоэффективной и недорогой сейсмоизоляции из ПВХ-роллеров (PVC-RS)]. Structures, 2021, vol. 33, pp. 1590-1602. doi: 10.1016/j.istruc.2021.05.040
    2. Wang L., Nagarajaiah S. Seismic performance improvement of base-isolated structures using a semi-active tuned mass damper [Улучшение сейсмических характеристик изолированных от основания конструкций с помощью полуактивного настроенного массового демпфера]. Engineering Structures, 2022, vol. 271. doi: 10.1016/j.engstruct.2022.114963
    3. Zhuang Peng, Wei Luyao, Han Miao. Seismic performance assessment of a single-layer spherical lattice shell structure with multifunctional friction pendulum bearings [Оценка сейсмических характеристик однослойной конструкции сферической решетчатой оболочки с многофункциональными фрикционными маятниковыми подшипниками]. International Journal of Structural Stability and Dynamics, 2022, vol. 22, no. 2250119. doi: 10.1142/S021945542250119X
    4. Orfeo A., Tubaldi E., Muhr Alan H. Mechanical behaviour of rubber bearings with low shape factor [Механическое поведение резиновых подшипников с низким коэффициентом формы]. Engineering Structures, 2022, vol. 266. doi: 10.1016/j.engstruct.2022.114532
    5. De Luca A., Guidi L. Horizontal capacity of base isolation rubber devices under large vertical design stress, valued through full-scale tests [Горизонтальная работоспособность изолирующих резиновых устройств основания при больших вертикальных расчетных нагрузках, оцененная с помощью натурных испытаний]. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 2022, vol. 159. doi: 10.1016/j.soildyn.2022.107264
    6. D'amato M., Laguardia R. Seismic retrofit of an existing RC building with isolation devices applied at base [Сейсмическая модернизация существующего здания из железобетона с применением изоляционных устройств в основании]. Frontiers in Built Environment, 2022, vol. 6, pp. 1-16. doi: 10.3389/fbuil.2020.00082
    7. Marsico M. R., Monsalve J. M. Graphene-rubber layered functional composites for seismic isolation of structures [Графен-резиновые слоистые функциональные композиты для сейсмоизоляции конструкций]. Advanced Engineering Materials, 2020, vol. 22, no. 7. doi: 10.1002/adem.201900852
    8. Flora A., Perrone G. Evaluating collapse fragility curves for existing buildings retrofitted using seismic isolation [Оценка кривых хрупкого разрушения зданий с сейсмоизоляцей]. Applied Sciences, 2020, vol. 10, no. 8. doi: 10.3390/APP10082844
    9. Castaldo P., Alfano G. Seismic reliability-based design of hardening and softening structures isolated by double concave sliding devices [Расчет сейсмостойкости упрочняющих и разупрочняющих конструкций, изолированных двойными вогнутыми скользящими устройствами]. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 2020, vol. 129. doi: 10.1016/j.soildyn.2019.105930
    10. Li Tao, Yang Yijiana, Xu Jun. Hysteretic behavior of high damping rubber bearings under multiaxial excitation [Гистерезисное поведение резиновых подшипников с высоким демпфированием при многоосевом возбуждении]. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 2022, vol. 163. doi: 10.1016/j.soildyn.2022.107549
    11. Поляков В. С., Килимник Л. Ш., Черкашин А. В. Современные методы сейсмозащиты зданий. М. : Стройиздат, 1989. 320 с.
    12. Айзенберг Я. М. Простейшая сейсмоизоляция. Колонны нижних этажей как элемент сейсмоизоляции здания // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2004. № 1. С. 28-32.
    13. Айзенберг Я. М. Сооружения с выключающимися связями для сейсмических районов. М. : Стройиздат, 1976. 229 с.
    14. Мкртычев О. В., Бунов А. А. Анализ влияния грунтовых условий на эффективность сейсмоизоляции в виде резинометаллических опор // Промышленное и гражданское строительство. 2014. № 6. С. 68-71.
    15. Мкртычев О. В., Арутюнян Л. М. Исследование работы сейсмоизолирующей маятниковой скользящей опоры при периодическом воздействии // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2016. № 4. С. 38-43.
    16. Абрамов Б. М., Абрамов А. Б. Динамический гаситель колебаний, вызываемых периодическими ударами // Механика машин. 1969. Вып. 20. С. 103-117.
    17. Алексеев А. М. О демпфировании колебаний импульсно-динамическим гасителем // Проблемы прочности. 1972. № 2. С. 52-54.
    18. Васюнкин А. Н., Бобров Ф. В. Экспериментальные исследования зданий на опорах в форме эллипсоидов вращения // Сейсмостойкое строительство. 1976. Сер. 14. Вып. 4. С. 20-24.
    19. Уздин А. М., Сандович Т. А., Самих Амин Аль-Насер-Мохомад. Основы теории сейсмостойкого строительства зданий и сооружений. СПб : ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева, 1993. 176 с.
    20. Черепинский Ю. Д. К сейсмостойкости зданий на кинематических опорах // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1972. № 3. С. 13-15.
    21. Чуднецов В. П., Солдатова Л. Л. Здания с сейсмоизоляционным скользящим поясом и упругими ограничителями перемещений // Сейсмостойкое строительство. 1979. Сер. 14. Вып. 5. С. 1-3.
    22. Кузнецова В. Д., Чэнь Сятин. Скользящий пояс с фторопластом сейсмостойкого здания // Инженерно-строительный журнал. 2011. № 3. С. 53-58.
    23. Kelly J. M. Aseismic base isolation [Сейсмоизоляция основания]. The Shock and Vibration Digest, 1982, vol. 14, no. 5, pp. 17-25.
    24. Kelly J. M. Base isolation: linear theory and design [Изоляция основания: линейная теория и проектирование]. Earthquake Spectra, 1990, no. 6, no. 2, pp. 223-244.
    25. Kani N. Current state of seismic - isolation design [Современное состояние сейсмоизоляционного проектирования]. The 14th World Conference on Earthquake Engineering, October 12-17, 2008, Beijing, China, 2008, pp. 110-120.
    26. Арутюнян Л. М. Оценка надежности железобетонных зданий с сейсмоизолирующим фундаментом маятниковыми скользящими опорами : дис. ... канд. техн. наук. М., 2017. URL: http://search.rsl.ru/ru/record/01008712491?ysclid=lg4vbasyun960323270 (дата обращения: 22.12.2022).
  • Для цитирования: Мкртычев О. В., Мингазова С. Р. Железобетонные здания с сейсмоизолирующим скользящим поясом в уровне фундамента // Промышленное и гражданское строительство. 2023. № 4. С. 9-15. doi: 10.33622/0869-7019.2023.04.09-15

НАЗАД