Details

В рамках выпускной квалификационной работы выполнено исследование влияния динамических воздействий от буровзрывных работ на высотное железобетонное здание. Актуальность темы обусловлена активным развитием плотной городской застройки и необходимостью проведения строительных и горнодобывающих работ в непосредственной близости от существующих сооружений. В современных условиях возрастают требования к оценке динамической безопасности зданий при воздействии техногенных вибраций, вызванных массовыми взрывами. В работе была разработана пространственная конечно-элементная модель высотного здания в программном комплексе ЛИРА-САПР 2024 с учетом совместной работы несущих конструкций, свайного фундамента и грунтового основания. Для моделирования динамического воздействия использовались натурные акселерограммы взрыва №3, приведенные в зарубежных исследованиях по воздействию массовых взрывов на сооружения. Рассматривались три варианта расположения источника воздействия относительно здания — на расстояниях 90 ft, 251 ft и 432 ft. В результате проведенного исследования установлено, что динамическое воздействие от буровзрывных работ оказывает существенное влияние на напряженно-деформированное состояние высотного здания. Наиболее опасные режимы работы конструкции наблюдаются при совпадении преобладающих частот воздействия с собственными частотами сооружения. Установлено, что с уменьшением расстояния до источника взрыва существенно возрастают ускорения, горизонтальные перемещения и внутренние усилия в несущих элементах здания. Полученные результаты подтверждают необходимость учета динамических воздействий от БВР при проектировании высотных зданий в условиях плотной городской застройки, а также необходимость применения специализированных программных комплексов для выполнения нелинейных динамических расчетов. Для достижения полученных результатов использованы следующие программные комплексы: ЛИРА-САПР 2024, САПФИР 24, AutoCAD 2023, MS Excel, MS Word.

Within the framework of the final qualification work, a study was conducted on the impact of dynamic effects from blast drilling operations on a high-rise reinforced concrete building. The relevance of the topic is due to the active development of dense urban construction and the need to carry out construction and mining operations in the immediate vicinity of existing structures. In modern conditions, there are increasing requirements for assessing the dynamic safety of buildings under the influence of technogenic vibrations caused by mass explosions. In this work, a spatial finite element model of a high-rise building was developed in the LIRASAPR 2024 software complex, taking into account the joint operation of load-bearing structures, pile foundations, and the soil base. To simulate the dynamic impact, full-scale accelerograms of explosion No. 3, cited in foreign studies on the impact of mass explosions on structures, were used. Three variants of the location of the impact source relative to the building were considered — at distances of 90 ft, 251 ft, and 432 ft. As a result of the study, it was established that the dynamic impact from blast drilling operations has a significant effect on the stress-strain state of the high-rise building. The most dangerous operating modes of the structure are observed when the predominant frequencies of the impact coincide with the natural frequencies of the structure. It was found that with a decrease in the distance to the explosion source, accelerations, horizontal displacements, and internal forces in the load-bearing elements of the building increase significantly. The obtained results confirm the need to account for dynamic impacts from BDO when designing high-rise buildings in conditions of dense urban development, as well as the need to use specialized software complexes for performing nonlinear dynamic calculations. To achieve the obtained results, the following software complexes were used: LIRA-SAPR 2024, SAPFIR 24, AutoCAD 2023, MS Excel, MS Word.