Calculation of a Vibration-Isolated Building System with Non-Linear Characteristics Under Kinematic Action (Base Displacement)

封面

如何引用文章

全文:

详细

Vibration isolation systems play a major role in protecting buildings from seismic damage. Since they consist of elements with non-linear characteristics, the calculation models of the vibration isolation system require taking into account changes in the dynamic characteristics of the structure (stiffness or compliance matrix), frequencies and forms of natural vibrations. The study proposes an algorithm and dependencies which are based on the possibility of the disconnection or the destruction of the additional connections (elements with non-linear characteristics) due to certain seismic forces and displacement of structures under seismic impact. The results showed that the amplitude-frequency response, displacement, and shear force at the base of the structure decreased when additional connections were disconnected or destroyed. Thus, the proposed method, which takes into account the operation of vibration isolation systems with nonlinear connections, allows reducing the material, economic and human damage during seismic action. The obtained results of the example show that the dependences of the calculation algorithm developed in the work can be used in engineering practice when evaluating the dynamic behavior of a vibration-insulated building system (amplitude-frequency response) during vibrations under seismic influence.

作者简介

Jaafar Qbaily

Inggeoservice

编辑信件的主要联系方式.
Email: jaafarqbaily@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3875-9413
SPIN 代码: 8790-7877

Candidate of Technical Sciences, Design Engineer of the Design Sector PIO

Moscow, Russia

Yury Chernov

Moscow State University of Civil Engineering (National Research University)

Email: chernovyt@mgsu.ru
ORCID iD: 0000-0002-0808-9981
SPIN 代码: 2375-6712

Doctor of Technical Sciences, Professor of the Structural Mechanics Department

Moscow, Russia

参考

  1. Chernov Yu.T. Vibrations of building structures. 2nd ed. Moscow: ACB Publ.; 2011. (In Russ.) EDN: QNPJJR
  2. Moroni M., Sarrazin M., Soto P. Behavior of instrumented base-isolated structures during the 27 February 2010 Chile Earthquake. Earthquake Spectra. 2012;28(1):407-427. https://doi.org/10.1193/1.4000041
  3. Nimmy T., Sruthy S., Mini K.M. Vibration isolation at the level of footing using modified concrete. Materials Today: Proceedings. International Conference AMMA 2018, India, 2020;24(2):1090-1099. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.04.422
  4. Astroza R., Conte J.P., Restrepo J.I., Ebrahimian H., Hutchinson T. Seismic response analysis and modal identification of a full-scale five-story base-isolated building tested on the NEES@UCSD shake table. Engineering Structures. 2021; 238(9):112087. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2021.112087
  5. Burtseva J.A., Tkachev A.N., Chipko S.A. Roller seismic impact oscillation neutralization system for high-rise buildings. Procedia Engineering. 2015;129:259-265. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.12.046
  6. Dhanya J.S., Boominathan A., Banerjee S. Response of low-rise building with geotechnical seismic isolation system. Soil Dynamics and Earthquake Engineering. 2020;136:106187. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2020.106187
  7. Chernov Yu.T., Qbaily J. Accounting for horizontal torsional vibrations of foundations when calculating seismic load. Bulletin of the Scientific Research Center “Construction”. 2021;31(4):66-78. (In Russ.) https://doi.org/10.37538/22249494-2021-4(31)-66-78
  8. Chernov Yu.T., Qbaily J. Evaluation of seismic forces under modified structural schemes in the process of vibrations. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2021;17(4):391-403. (In Russ.) http://doi.org/ 10.22363/1815-5235-2021-17-4-391-403
  9. Qbaily J., Jazzan M., Chernov Y., Markovich A.S. Evaluation of the Changes in the Structure’s Dynamic Properties on the Seismic Forces During the Vibration Process. Proceedings of the International conference on engineering research (ICER 2021), Moscow, Russia. 2022;2559(1):050015. https://doi.org/10.1063/5.0099028
  10. Moroni M., Sarrazin M., Soto P. Behavior of instrumented base-isolated structures during the 27 February 2010 Chile Earthquake. Earthquake Spectra. 2012;28(1):407-427. https://doi.org/10.1193/1.4000041
  11. Celebi M. Successful performance of a base-isolated hospital building during the 17 January 1994 Northridge earthquake. Structural Design of Tall Buildings. 1996;5(2):95-109 https://doi.org/10.1002/(SICI)1099-1794(199606)5:2< 95::AID-TAL71>3.0.CO;2-7
  12. Burtseva O., Chipko S., Abuladze N. Passiv system of high-rise building vibrocompensation. Earthquake engineering. Constructions safety. 2017;(5):59-63. (In Russ.) EDN: ZWOONL
  13. Kasai K., Mita A., Kitamura H., Matsuda K., Morgan T.A., Taylor A.W. Performance of seismic protection technologies during the 2011 Tohoku-Oki Earthquake. Earthquake Spectra. 2013;29(1):265-293. https://doi.org/10.1193/1.4000131
  14. Boominathan A. Innovative Geotechnical Solutions for Base Isolation of Buildings.Indian Geotechnical Journa. 2014;54:3-39. https://doi.org/10.1007/s40098-023-00771-y
  15. Chernov Yu.T., Qbaily J.A. The analysis of a structure subjected to seismic action, taking into account the change in the structure's design in the vibration process. Earthquake engineering. Constructions safety. 2020;(3):19-30. (In Russ.) https://doi.org/10.37153/2618-9283-2020-3-19-30

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

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».