Details

Данная работа посвящена анализу и сравнению методов учета характеристик элементов пружинно-демпферной сейсмоизоляции и оптимизации системы сейсмоизоляции железобетонного здания для повышения его сейсмостойкости. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Формирование и расчет на сейсмическое воздействие упрощенных и трехмерных расчетных схем здания; 2. Анализ возможности применения упрощенных схем для поиска оптимальных параметров системы сейсмоизоляции здания; 3. Анализ влияния учета параметров грунтового основания, метода учета характеристик демпферов и частотного состава сейсмического воздействия на сейсмостойкость многоэтажного здания; 4. Формирование комплекса рекомендаций по результатам исследования. В работе проведен ряд вычислительных экспериментов с использованием одно- и двухмассовых расчетных моделей и трехмерных конечно-элементных расчетных моделей с множеством динамических степеней свободы, анализ результатов которых позволил сформулировать комплекс рекомендаций по проектированию и расчёту сейсмоизолированных зданий с пружинно-демпферной системой сейсмоизоляции на сейсмическое воздействие. С помощью упрощенных схем возможно приближенно оценить значения ускорений точек здания, а также определить интервал оптимальных значений относительного затухания для последующего уточнения в трехмерной расчетной схеме и проектирования системы сейсмоизоляции. Для предотвращения критических ошибок в расчетах, следует учитывать динамические характеристики грунтового основания, частотные зависимости динамических жесткостей и демпфирований вязких демпферов, проводить расчеты с использованием трехмерных расчетных схем с достаточным уровнем детализации конструктивных решений здания, а также частотный состава ожидаемых землетрясений. Для достижения данных результатов в работе использовались следующие информационные технологии, в том числе программное обеспечение, облачные сервисы, базы данных и прочие: Mendeley, цифровая библиотека «eLIBRARY.RU», база данных научной литературы «Scopus», SCAD Office.

This work is devoted to the analysis and comparison of methods for taking into account the characteristics of spring-damper seismic insulation elements and optimizing the seismic insulation system of a reinforced concrete building to increase its seismic resistance. Tasks that were solved during the research: 1. Formation and calculation of simplified and three-dimensional building design schemes for seismic impact; 2. Analysis of the possibility of using simplified schemes to find the optimal parameters of a buildings seismic insulation system; 3. Analysis of the effect of taking into account the parameters of the soil base, the method of taking into account the characteristics of dampers and the frequency composition of seismic effects on the seismic resistance of a multistory building; 4. Formation of a set of recommendations based on the results of the study. A number of computational experiments using one- and two-mass calculation models and three-dimensional finite element calculation models with multiple dynamic degrees of freedom were carried out, the analysis of the results of which allowed us to formulate a set of recommendations for the design and calculation of seismically insulated buildings with a spring-damper seismic insulation system for seismic impact. With the help of simplified schemes, it is possible to approximate the values of accelerations of building points, as well as determine the interval of optimal values of relative attenuation for subsequent refinement in a three-dimensional calculation scheme and design of a seismic isolation system. To prevent critical errors in calculations, it is necessary to take into account the dynamic characteristics of the soil base, the frequency dependences of dynamic stiffness and damping of viscous dampers, to carry out calculations using three-dimensional calculation schemes with a sufficient level of detail of structural solutions of the building, as well as the frequency composition of expected earthquakes. To achieve these results, the following information technologies were used in the work, including software, cloud services, databases and others: Mendeley, digital library «eLIBRARY.RU», database of scientific literature «Scopus», SCAD Office.