Работа железобетонных зданий с сейсмоизолирующим скользящим поясом с упругим ограничителем горизонтальных перемещений

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Эффективным способом обеспечения сейсмостойкости зданий и сооружений является использование активной системы сейсмозащиты - сейсмоизоляции. Известна сейсмоизоляция в виде сейсмоизолирующего скользящего пояса в уровне фундамента. Однако применение данной системы сейсмозащиты ограничивается отсутствием необходимых расчетных обоснований и исследований. Рассмотрена работа монолитного железобетонного здания различной этажности (5, 9, 16 этажей) с сейсмоизолирующим скользящим поясом в уровне фундамента с фторопластовыми пластинами и упругим ограничителем горизонтальных перемещений. Основное внимание уделено влиянию зазора между упругим ограничителем и боковыми гранями верхнего фундамента на эффективность работы скользящего пояса. Расчет проведен с использованием прямого динамического метода. Получены сравнительные графики относительных перемещений и изополя интенсивности напряжений для каждой расчетной ситуации. Выявлено, что близкое расположение упругого ограничителя к фундаменту увеличивает вероятность столкновения и возникновения опасных колебаний, которые могут привести к разрушению конструкции. Оптимально подобранное расстояние позволит эффективно работать скользящему поясу, ограничивая чрезмерные горизонтальные смещения, снизить сейсмические нагрузки на надземные конструкции здания.

Об авторах

Олег Вартанович Мкртычев

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: mkrtychev@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2828-3693
SPIN-код: 9676-4986

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой сопротивления материалов

Москва, Россия

Салима Рафиловна Мингазова

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет

Email: salima.mingazova@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0009-3654-4038
SPIN-код: 7506-5852

аспирант кафедры сопротивления материалов

Москва, Россия

Список литературы

  1. Eisenberg Ya.M., Smirnov V.I. Seismic safety of structures and settlements. Innovative solutions. Urban planning. 2013;(1):57-64. (In Russ.) EDN: PYWRPV
  2. Mkrtychev O.V., Bubnov A.A. Features of calculating a seismically insulated building by displacement. Vestnik MGSU. 2014;(6):63-70. (In Russ.) EDN: SIJYDH
  3. Mirzaev I., Turdiev M. Vibrations of buildings with sliding foundations under real seismic effects. Construction of Unique Buildings and Structures. 2021;1(94):9407. https://doi.org/10.4123/CUBS.94.7
  4. Smirnov V.I. Application of innovative technologies of seismoisolation of buildings in seismic zone. Earthquake engineering. Constructions safety. 2009;(4):16-23. (In Russ.) EDN: QCLRRB
  5. Maureira-Carsalade N., Pardo E., Oyarzo-Vera C., Roco A. A roller type base isolation device with tensile strength. Engineering structures. 2020;221:111003. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2020.111003
  6. Erdik M., Ulker O., Sadan B, Tuzun C. Seismic isolation code developments and significant applications in Turkey. Soil dynamics and earthquake engineering. 2018;115:413-437. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2018.09.009
  7. Paolo M. Calvi, Gian Michele Calvi. Historical development of friction-based seismic isolation systems. Soil dynamics and earthquake engineering. 2018;106:14-30. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2017.12.003
  8. Takafumi Fujita Dr. Seismic isolation of civil buildings in Japan. Progress in structural engineering and materials. 2005;1(3). https://doi.org/10.1002/pse.2260010311
  9. Zhou F.L. Seismic isolation of civil buildings in the People’s Republic of China. Progress in structural engineering and materials. 2001;3(3):268-276. https://doi.org/10.1002/pse.85
  10. Avinash A.R., Krishnamoorthy A., Kamath K., Chaithra M. Sliding isolation systems: historical review, modeling techniques, and the contemporary trends. Buildings. 2022;12(11):8-23. https://doi.org/10.3390/buildings12111997
  11. Asaad R., Kaadan A. Retrofitting existing masonry structures by using seismic base isolation system. Arabian journal for science and engineering. 2023;49:5243-5254. https://doi.org/10.1007/s13369-023-08381-9
  12. Warn G.P., Ryan K.L. A Review of seismic isolation for buildings: historical development and research needs. Buildings. 2012;(2):300-325. https://www.mdpi.com/2075-5309/2/3/300
  13. Patil A.Y., Patil R.D. A review on seismic analysis of a multistoried steel building provided with different types of damper and base isolation. Asian journal of civil engineering. 2024;25:3277-3283. https://doi.org/10.1007/s42107023-00978-7
  14. Cardone D., Flora A., Gesualdi G. Inelastic response of RC frame buildings with seismic isolation. Earthquake engineering and structural dynamics. 2013;42(6):871-889. https://doi.org/10.1002/eqe.2250
  15. Hou S., Chen Y., Wu H., Wang Z. Seismic isolation design and analysis of a complex medical building. Structural concrete. 2024;25(3):1495-1498. https://doi.org/10.1002/suco.202300832
  16. Banovic I., Radnic J., Grgic N., Matesan D. The use of limestone sand for the seismic base isolation of structures. Advances in Civil Engineering. 2018;(6):1-12 https://doi.org/10.1155/2018/9734283
  17. Dushimimana A., Dushimimana C., Mbereyaho L., Niyonsenga A.A. Effects of building height and seismic load on the optimal performance of base isolation system. Arabian journal for science and engineering. 2023;48:13283-13302. https://doi.org/10.1007/s13369-023-07660-9
  18. Leblouba M. Selection of seismic isolation system parameters for the near-optimal design of structures. Scientific Reports. 2022;12:14734. https://doi.org/10.1038/s41598-022-19114-7
  19. Politopoulos I., Pham H. Sensitivity of seismically isolated structures. Earthquake engineering and structural dynamics. 2009;38(8):989-1007. https://doi.org/10.1002/eqe.879
  20. Whittaker A.S., Sollogoub P., Kim M.K. Seismic isolation of nuclear power plants: past, present and future. Nuclear Engineering and Design. 2018;338:290-299. https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2018.07.025
  21. Yu C.-C., Bolisetti C., Coleman J.L., Kosbab B., Whittaker A.S. Using seismic isolation to reduce risk and capital cost of safety-related nuclear structures. Nuclear engineering and design. 2018;326:268-284. https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2017.11.016
  22. Lo Frano R. Benefits of seismic isolation for nuclear structures subjected to severe earthquake. Science and technology of nuclear installations. 2018;2018(1):8017394. https://doi.org/10.1155/2018/8017394
  23. Hall J.F. The role of damping in seismic isolation. Earthquake engineering and structural dynamics. 1999; 28(12):1717-1720. https://doi.org/10.1002/(SICI)1096-9845(199901)28:1<3::AID-EQE801>3.0.CO;2-D
  24. Du Y., Li H., Spencer B.F. Effect of non-proportional damping on seismic isolation. Journal of structural control. 2002;9(3):205-236. https://doi.org/10.1002/stc.13
  25. Mkrtychev O., Mingazova S. Analysis of the reaction of reinforced concrete buildings with a varying number of stories with a seismic isolation sliding belt to an earthquake. IOP Conference series: materials science and engineering. 2020;869:052065. https://doi.org/10.1088/1757-899X/869/5/052065
  26. Mkrtychev O., Mingazova S. Numerical analysis of antiseismic sliding belt performance. International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. 2023;19(2):161-171. https://doi.org/10.22337/2587-9618-202319-2-161-171
  27. Mkrtychev O., Mingazova S. Study of the seismic isolation sliding belt: The case of a monolithic reinforced concrete building. Journal of Physics: Conference Series. 2020;1425(1):012161. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1425/1/ 012161
  28. LS-DYNA. KEYWORD users manual. Volume I, II. Livermore Software Technology Corporation (LSTC). P. 3186.
  29. Mkrtychev O.V., Jinchvelashvili G.A. Problems of accounting for nonlinearities in the theory of seismic resistance (hypotheses and misconceptions): monograph. Moscow: MGSU; 2014. (In Russ.) ISBN 978-5-7264-0801-9

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».