Candidate of Technical Sciences, Design Engineer of the Design Sector PIO
кандидат технических наук, инженер-конструктор проектного сектора ПИО
Doctor of Technical Sciences, Professor of the Structural Mechanics Department
доктор технических наук, профессор кафедры строительной и теоретической механики
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.
Виброизолирующие системы играют важную роль в защите зданий от сейсмических повреждений. Так как они состоят из элементов с нелинейными характеристиками, расчетные модели виброизолирующих системы требуют разработки методов с учетом изменения динамических характеристик сооружения (матрицы жесткости или податливости), частот и форм собственных колебаний. В исследовании предложен алгоритм и зависимости, основанные на возможности выключения или разрушения дополнительных связей (элементы с нелинейными характеристиками) при определении сейсмических сил и перемещений сооружений при сейсмическом воздействии. Результаты тестовых расчетов показали, что амплитудно-частотная характеристика, перемещение и поперечная сила в основании сооружения уменьшились при выключении или разрушении дополнительных связей. Таким образом, предлагаемая методика, учитывающая работу виброизолирующих систем с нелинейными связями, позволяет снизить материальный, экономический и человеческий ущерб при сейсмическом воздействии. Полученные результаты показали, что зависимости алгоритма расчета, разработанные в работе, можно использовать в инженерной практике при оценке динамического поведения виброизолированной системы здания (амплитудно-частотная характеристика) в процессе колебаний при сейсмическом воздействии.