Variation-Difference Method of Calculation of Layered Rubber-Metal Vibration Isolators Used for Protection of Reinforced Concrete Buildings from Anthropogenic Vibration

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

In the modern construction complex of the city of Moscow for the protection of buildings and structures from man-made vibration arising from the movement of trains of rail transportation (subway trains, railroad lines and trams). To protect buildings and structures from anthropogenic vibration arising from the movement of rail transport trains (subway trains, railroad lines and streetcars), Moscow uses layered rubber-metal vibration isolators [1]. Most often, to determine their static and dynamic characteristics, the finite element method (FEM) is used, which makes it possible to determine all components of the stress-strain state and frequencies of free oscillations in the loaded state practically for any structural forms of isolators. However, for the most popular software packages that implement FEM, the problem of optimizing the structural shape of the vibration isolator still requires significant time expenditures for multiple changes of the finite element mesh, repeated setting of boundary conditions and implementation of a series of calculations. Only some of the software packages implementing the FEM solve optimization problems of the shape of the product being calculated, most often it is related to foreign software products with universal functionality. Variation-difference method (VDM) is the closest to the finite element method (FEM) in terms of its computational capabilities. It is possible to create program modules that repeatedly and automatically solve three-dimensional problems of elasticity theory taking into account the changed geometry of the vibration isolator: the dimensions of the product, the location of perforations within the rubber layers, as well as the thickness of the rubber layer and other parameters important for obtaining an effective technical solution for vibration isolation of buildings. Further, the article describes the method of implementation of the variational-difference method (VDM) as applied to the solution of the problem of determining the components of the stress-strain state inside a three-dimensional layered vibration isolator with perforations of different sizes having different locations relative to the contour of the vibration isolator, i.e., the solution of the problem of optimizing the three-dimensional shape of the vibration isolator is given.

About the authors

D. K. Sizov

OOO "Vibroseismozastchita"; Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU)

Email: vibroprotect@mail.ru
SPIN-code: 4499-6656

References

  1. Дашевский М.А., Ковальчук О.А., Мондрус В.Л. Влияние поездного состава метрополитена на поведение крупнопанельных зданий повышенной этажности // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений (ССБС), Москва, 2004, №3
  2. Виброзащита зданий / М.А. Дашевский, В.В. Мондрус, В.В. Моторин, Д.К. Сизов. Москва: Из-во ООО «Сам Полиграфист», 2021. 252 с.
  3. Дашевский М.А., Моторин В.В., Акимова И.В. Формирование напряжённого состояния виброизолируемого здания в процессе монтажа резинометаллических виброизоляторов // Вестник МГСУ, 2015, №12.
  4. Мондрус В.Л., Сизов Д.К., Хуэн Л.Т.Т. Снижение уровня сейсмического воздействия при движении грунта основания с использованием сейсмоизоляторов // Строительные материалы, оборудование, технологии XIX века. 2011. №1(144), С.48-49.
  5. Шимкович Д.Г. Расчет конструкций в MSC/Nastran for Windows. - М: ДМК Пресс, 2003 г, - 448 с.
  6. Тыртышников Е.Е. Методы численного анализа - М: Издательский центр "Академия", 2006 г, - 320 с.
  7. Бахвалов Н.С. Численные методы, -М: Наука, 1986 г.
  8. Михлин С.Г. Вариационные методы в математической физике, -М: Наука, 1970 -512 с.
  9. Амосов А.А., Дубинский Ю.А., Копченова Н.В. Вычислительные методы для инженеров, М:, Высшая школа, 1994 г.
  10. Симбиркин В.Н., Панасенко Ю.В., Курнавин В.В. Сравнительный анализ применения различных моделей демпфирования при расчете сейсмической реакции сооружений в ПК STARK ES // Железобетонные конструкции. 2023;2(2):58-64.
  11. Мондрус В.Л., Сизов Д.К., Квасников Т.М. Расчет резинометаллических виброизоляторов с отверстиями в системе виброзащиты зданий с помощью программного комплекса, реализующего метод конечных элементов // Железобетонные конструкции. 2023;4(4):43-51.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

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».