Сейсмостойкость колеблющегося здания на кинематических опорах

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Рассмотрена конструкция кинематических опор, позволяющая демпфировать энергию колебаний сейсмических волн при землетрясениях. Здание опирается на опоры, которые имеют геометрию прямых цилиндров. Когда происходят горизонтальные колебания грунта, опоры отклоняются под небольшим углом. В то же время их центр тяжести поднимается и стремится вернуться в исходное положение под действием двух сил на каждую опору: вес здания, равномерно распределенного по всем опорам, и вес самой опоры. Первая сила применяется к самой высокой точке опоры, вторая - к центру тяжести опоры, так что на опору действуют моменты вращения двух сил. Следует отметить, что при очень сильных колебаниях грунта проекция центра тяжести может выходить за пределы основания опоры. В этом случае опоры начнут опрокидываться. Мы ограничимся рассмотрением таких отклонений, что вращательные моменты сил гравитации все еще стремятся вернуть опоры в исходное состояние равновесия.

Об авторах

Сергей Петрович Карнилович

Российский университет дружбы народов

Автор, ответственный за переписку.
Email: karnilovich-sp@rudn.ru

Associate Professor, Ph.D., Assistant Professor Institute of Physical Research and Technology

6 Miklukho-Maklaya St., Moscow, 117198, Russian Federation

Константин Петрович Ловецкий

Российский университет дружбы народов

Email: lovetskiy-kp@rudn.ru

Associate Professor, Ph.D., Assistant Professor of Department of Applied Probability and Informatics

6 Miklukho-Maklaya St., Moscow, 117198, Russian Federation

Леонид Антонович Севастьянов

Российский университет дружбы народов

Email: sevastianov-la@rudn.ru

professor, Doctor of Physical and Mathematical Sciences, professor of Department of Applied Probability and Informatics

6 Miklukho-Maklaya St., Moscow, 117198, Russian Federation

Евгений Леонидович Щесняк

Российский университет дружбы народов

Email: shcheasnyak-el@rudn.ru

professor, Doctor of Economics, First Vice-Rector, Vice-Rector for Economic Activity

6 Miklukho-Maklaya St., Moscow, 117198, Russian Federation

Список литературы

  1. A. M. Kurzanov, S. Yu. Semenov, Dynamic tests of a multi-storey monolithic house in Sochi [Naturnyye dinamicheskiye ispytaniya stroyashchegosya mnogoetazhnogo seysmo izolirovannogo monolitnogo doma v Sochi], Industrial and civil construction [Promyshlennoye i grazhdanskoye stroitel’stvo] (3) (2005) 42-43, in Russian.
  2. A. K. Chopra, Dynamic of structures. Theory and applications to earthquake engineering, Prentice-Hall, New Jersey, 2006.
  3. A. Martelli, M. Forny, Seismic isolation: present application and perspectives, Yerevan, Armenia, 2006, pp. 1-26.
  4. H. Masahiko, O. Shin, Response Control and Seismic Isolation of Buildings, Taylor & Francis, New York, 2006. S. P. Karnilovich et al., Seismic stability… 131
  5. V. L. Kharlanov, Deterministic analysis of metal frames for high-intensity dynamic loads: a monograph [Determinirovannyy analiz metallicheskikh karkasov na dinamicheskiye nagruzki vysokoy intensivnosti], VolgGASU, 2006, in Russian.
  6. G. E. Avidon, E. A. Karlina, Vibration propertie of buildings with base isolating foundations by A. M. Kurzanov and Yu.D.Cherepinsky [Osobennosti kolebaniy zdaniy s seysmoizoliruyushchimi fundamentami M. Kurzanova i Yu. D. Cherepinskogo], Earthquake engineering. Building safety [Seysmostoykoye stroitel’stvo. Bezopasnost’ sooruzheniy] (1) (2008) 42-45, in Russian.
  7. A. M. Kurzanov, Modern state of standardization of design of structures for seismic load [Sovremennoye sostoyaniye normirovaniya rascheta sooruzheniy na seysmicheskuyu nagruzku], Industrial and civil construction [Promyshlennoye i grazhdanskoye stroitel’stvo] (11) (2009) 52-53, in Russian.
  8. E. L. Schesnyak, et al., STO RUDN 02066463-001-2011 ”Standards for Designing Structures in Seismic Areas” [STO RUDN 02066463-0012011. Stroitel’stvo v seysmicheskikh rayonakh. Normy proyektirovaniya sooruzheniy], RUDN, Moscow, 2011, in Russian.
  9. S. P. Karnilovich, K. P. Lovetsky, L. A. Sevastyanov, E. L. Schesnyak, Seismic systems based on A.M. Kurzanov’s kinematic supports [Seysmoizolyatsiya zdaniy na osnove kinematicheskikh opor Kurzanova A.M.], in: XIX international Conference on Distributed Computer and Communication Networks: Control, Computation, Communications (DCCN-2016). Proceedings of the Nineteenth International Scientific Conference “Mathematical Modelling, Simulation and Control Problems”, Vol. 2, 2016, pp. 159-164, in Russian.
  10. O. V. Druzhinina, L. A. Sevastianov, S. A. Vasilyev, D. G. Vasilyeva, Lyapunov stability analysis for the generalized Kapitza pendulum, Journal of Physics: Conference Series 937, article number 012011 (2017). doi: 10.1088/1742-6596/937/1/012011.
  11. O. V. Druzhinina, L. A. Sevastianov, S. A. Vasilyev, D. G. Vasilyeva, Numerical analysis of kurzanov bearing oscillation, in: M. B. Kochanov (Ed.), 7th International conference “Problems of Mathematical Physics and Mathematical Modelling”: Books of abstracts (Moscow, NRNU MEPhI, 25-27 June), National Research Nuclear University MEPhI, Moscow, 2018, pp. 164-166.
  12. Y. M. Parulekar, G. R. Reddy, Passive response control systems for seismic response reduction: a state-of-the-art review, International Journal of Structural Stability and Dynamics 09 (01) (2009) 151-177. doi: 10.1142/S0219455409002965.
  13. M. Palermo, S. Silvestri, L. Landi, G. Gasparini, T. Trombetti, A “direct five-step procedure” for the preliminary seismic design of buildings with added viscous dampers, Engineering Structures 173 (2018) 933-950. doi: 10.1016/j.engstruct.2018.06.103.
  14. S. Wang, S. A. Mahin, High-performance computer-aided optimization of viscous dampers for improving the seismic performance of a tall building, Soil Dynamics and Earthquake Engineering 113 (2018) 454-461. doi: 10.1016/j.soildyn.2018.06.008.
  15. C.-M. Chang, S. Shia, C.-Y. Yang, Design of buildings with seismic isolation using linear quadratic algorithm, Procedia Engineering 199 (2017) 1610-1615. doi: 10.1016/j.proeng.2017.09.069.
  16. J. M. Kelly, The role of damping in seismic isolation, Earthquake Engineering and Structural Dynamics 28 (1) (1999) 3-20. doi: 10.1002/(SICI)1096-9845(199901)28:1<3::AID-EQE801>3.0.CO;2-D.
  17. I. Politopoulos, A review of adverse effects of damping in seismic isolation, Earthquake Engineering and Structural Dynamics 37 (3) (2008) 447-465. doi: 10.1002/eqe.763.
  18. G. P. Warn, K. L. Ryan, A review of seismic isolation for buildings : historical development and research needs, Buildings (2) (2012) 300-325. doi: 10.3390/buildings2030300.
  19. S. Moretti, A. Trozzo, V. Terzic, G. P. Cimellaro, S. Mahin, Utilizing base-isolation systems to increase earthquake resiliency of healthcare and school buildings, Procedia Economics and Finance 18 (2014) 969-976. doi: 10.1016/S2212-5671(14)01024-7.

© Карнилович С.П., Ловецкий К.П., Севастьянов Л.А., Щесняк Е.Л., 2019

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах