Сейсмостойкое строительство

Реферат

Сейсмическое нагружение, Сейсмическое нагружение

сейсмической нагрузки

Сейсмостойкое строительство 1

Гараж в Нортридже после землетрясения 1994 года

Сейсмостойкое строительство 2

Штаб-квартира ООН в Порт-о-Пренс, Гаити после землетрясения 12 января 2010 г.

  • Интенсивности, продолжительности и частотных характеристик ожидаемого землетрясения
  • Геологических условий площадки строительства
  • Динамических параметров сооружения

Сейсмическое нагружение

Сейсмическая защита

Сейсмическое нагружение 1

Наружная антисейсмическая стальная ферма спального корпуса Университета Беркли

Исходя из того, что прочность стали примерно в 10 раз выше, чем у самого качественного бетона и каменной или кирпичной кладки, понятие сейсмостойкость ассоциируется с достаточно прочной постройкой, с мощным стальным каркасом или стенами, способными выстоять расчётное землетрясение без полного разрушения и с минимальными человеческими жертвами. Примером такой постройки может служить изображенный рядом спальный корпус Университета Беркли, усиленный наружной антисейсмической стальной фермой.

Сейсмическое нагружение 2

сейсмопротекторе

Однако не следует навязывать зданию почти непосильную задачу — сопротивляться сокрушительному землетрясению. Лучше дать этому зданию возможность как бы парить над трясущейся землей. Провозгласить такую цель, конечно, значительно проще, чем достичь её практически.

На фото справа показана модель 18-этажного здания на виброплатформе, на котором проводятся испытания в режиме Нортриджского землетрясения, записанного недалеко от его эпицентра. Блок из четырёх сейсмопротекторов (вид сейсмической изоляции) поможет зданию резко повысить его сейсмостойкость и выдержать сотрясение.

Испытания проводились на мощной виброплатформе (12.2 м на 7.6м) одного из крупнейших в Соединенных Штатах специализированных испытательных полигонов, который принадлежит Университету Калифорния Сан-Диего и входит в национальную систему Сети Имитации Сильных Землетрясений. С помощью этой виброплатформы можно создавать и воссоздавать землетрясения любой амплитуды и частотного спектра сидя за пультом управления.

8 стр., 3529 слов

Землетрясения: характеристика, примеры

... землетрясения (сила землетрясения). Магнитуда характеризует величину и мощность землетрясения в его очаге, т. е. в глубине земли, и вычисляется на основании измерений сейсмических колебаний на сейсмических станциях. Магнитуда по шкале Рихтера ... всеми. Картины падают со стен. Откалываются куски штукатурки, лёгкое повреждение зданий 7 Очень сильное Трещины в стенах каменных домов. Антисейсмические и ...

Сейсмический анализ, Сейсмический анализ

Трехмерная диаграмма сейсмостойкости модели здания.

Сейсмический анализ 1

Анализ сейсмостойкости

спектры реакции

Экспериментальная проверка сейсмостойкости, Экспериментальная проверка сейсмостойкости

Экспериментальная проверка сейсмостойкости 1

Две идентичные модели здания при испытании на сейсмоплатформе до разрушения

Испытание железобетонного здания на сейсмоплатформе

Удобнее всего испытывать модель здания на сейсмоплатформе, воссоздающей сейсмические колебания — если, конечно, у вас нет времени дождаться настоящего землетрясения.

Performance Factor Procedure

Виброконтроль

пассивные

Сухая кладка стен

Первыми строителями, обратившим особое внимание на сейсмостойкость капитальных построек, в частности, стен зданий, были инки, древние жители Перу.

Сухая кладка стен 1

Сухая кладка стен в замке Солнца в Мачу-Пикчу, Перу

Особенностями архитектуры инков является необычайно тщательная и плотная (так, что между блоками нельзя просунуть и лезвия ножа) подгонка каменных блоков (часто неправильной формы и очень различных размеров) друг к другу без использования строительных растворов.

Благодаря этим особенностям кладка инков не имела резонансных частот и точек концентрации напряжений, обладая дополнительной прочностью свода. При землетрясениях небольшой и средней силы такая кладка оставалась практически неподвижной, а при сильных — камни «плясали» на своих местах, не теряя взаимного расположения и при окончании землетрясения укладывались в прежнем порядке.

Эти обстоятельства позволяют считать сухую кладку стен инками одним из первых в истории устройств пассивного виброконтроля зданий.

Сейсмический амортизатор

Сейсмический амортизатор 1

Сейсмический амортизатор: общий вид

Сейсмический амортизатор 2

Испытание сейсмического амортизатора в CSUN

Сейсмический амортизатор

Metallic Roller Bearings

Инерционный демпфер

Инерционный демпфер 1

Инерционный демпфер на высотном здании Тайбэй 101

инерционный демпфер

Для этой цели, например, инерционный демпфер небоскреба Тайбэй 101 оборудован двумя маятниковыми подвесками, на 92-ом и 88-ом этажах, весящими 660 тонн каждая.

Гистерезисный демпфер

Гистерезисный демпфер 1

Жидкостный вязкоупругий демпфер в здании

Гистерезисный демпфер

  • Жидкостный вязкоупругий демпфер
  • Твердый вязкоупругий демпфер
  • Металлический вязкотекучий демпфер
  • Демпфер сухого трения

Каждая группа демпферов имеет свою специфику, свои достоинства и недостатки, которые следует учитывать при их применении.

9 стр., 4169 слов

Особенности кладки стен в два кирпича по однорядной системе перевязки швов

... стен каркасных зданий. Рисунок 1. Инструменты и оборудование Рисунок 2. Инструменты и оборудование Организация труда и рабочего места Участок кладки вместе с установленными рядом поддонами с кирпичом, ... процесса. Объект изучения - каменные работы. Предмет изучения - кладка стен в два кирпича по однорядной системе. Методы исследования: анализ литературных источников, наблюдение, опрос. ...

Демпфирование вертикальной конфигурацией

Демпфирование вертикальной конфигурацией 1

Здание Transamerica Pyramid в Сан-Франциско, Калифорния

Демпфирование вертикальной конфигурацией

Демпфирование вертикальной конфигурацией 2

Сравнительные испытания на вибростоле: слева — обычная модель здания, справа — модель, демпфированная вертикальной конфигурацией здания.

Конический профиль здания не является обязательным для этого метода вибрационного контроля. Аналогичный эффект может быть достигнут с помощью соответствующей конфигурации таких характеристик как массы этажей и их жесткости.

Многочастотный успокоитель колебаний

Многочастотный успокоитель колебаний 1

Высотное здание с многочастотным успокоителем

Многочастотный успокоитель колебаний

Каждый МУК включает в себя ряд междуэтажных диафрагм, обрамленных набором выступающих консолей с различными периодами собственных колебаний и работающих как инерционные демпферы. Использование МУК позволяет сделать здание как функциональным, так и архитектурно привлекательным.

Приподнятое основание здания, Приподнятое основание здания

Эффект Приподнятого основания здания (ПОЗ) основан на следующем. В результате многократных отражений, диффракций и диссипаций сейсмических волн в процессе их распространения внутри ПОЗ, передача сейсмической энергии в надстройку (верхнюю часть здания) оказывается сильно ослабленной.

Эта цель достигается за счёт соответствующего подбора строительных материалов, конструктивных размеров, а также конфигурации НОЗ для конкретной площадки.

Приподнятое основание здания 1

Реконструкция пяты свода Приподнятого основания

Приподнятое основание здания

Эффект Приподнятого основания здания (ПОЗ) основан на следующем. В результате многократных отражений, диффракций и диссипаций сейсмических волн в процессе их распространения внутри ПОЗ, передача сейсмической энергии в надстройку (верхнюю часть здания) оказывается сильно ослабленной.

Эта цель достигается за счёт соответствующего подбора строительных материалов, конструктивных размеров, а также конфигурации НОЗ для конкретной площадки строительства.

Свинцово-резиновая опора

Свинцово резиновая опора 1

Вибрационное испытание свинцово-резиновой опоры

Свинцово-резиновая опора

демпфирующей силой

Пружинный демпфер

Пружинный демпфер 1

Пружинный демпфер под трехэтажным домом

Пружинный демпфер

Фрикционно-маятниковая опора

Пружинный демпфер 2

Фрикционно-маятниковая опора: вибро-испытание

12 стр., 5559 слов

Гражданские здания и их конструкции

... пола. Глава 1. Основные элементы и конструктивные схемы гражданских зданий 1.1 Конструктивные элементы зданий Основные конструктивные элементы гражданских зданий - это фундаменты, стены, перекрытия, отдельные опоры, крыши, лестницы, окна, ... массы. Навесные стены опираются на горизонтальные элементы на уровне каждого этажа. По характеру работы каркасы бывают рамные, связевые и рамно-связевые. ...

Фрикционно-маятниковая опора

Основные элементы фрикционно-маятниковой опоры (ФМО):

  • сферически вогнутая поверхность скольжения;
  • сферический ползунок;
  • ограничительный цилиндр.

Исследование сейсмостойкости., Исследование сейсмостойкости

Тем не менее, основным практическим методом получения новых знаний в этoй области до сих пор является обследование поврежденных при землетрясениях сооружений.

Исследование сейсмостойкости  1

Встроенное сейсмоубежище.

Главные мировые исследовательские центры по сейсмостойкости и сейсмостойкому строительству приведены ниже:

  • Earthquake Engineering Research Institute (EERI)
  • Earthquake Engineering Research Center
  • Pacific Earthquake Engineering Research Center (PEER)
  • John A. Blume Earthquake Engineering Center
  • Consortium of Universities for Research in Earthquake Engineering (CUREE)
  • Multidisciplinary Center for Earthquake Engineering Research (MCEER)
  • Earthquake Engineering Research Projects of CSUN
  • George E. Brown, Jr. Network for Earthquake Engineering Simulation
  • USGS Earthquake Hazards Program
  • Office of Earthquake Engineering at Caltrans
  • Earthquake Engineering Research Centre of Iceland
  • Earthquake Engineering New Zealand
  • Canadian Research Centers and Research Groups on Earthquake Engineering
  • Hyogo Earthineering Researcquake Engh Center
  • Laboratory for Earthquake Engineering of NTUA
  • Earthquakes and Earthquake Engineering in The Library of Congress
  • International Institute of Earthquake Engineering and Seismology
  • National Center for Research on Earthquake Engineering

Литература

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/referat/seysmostoykost-zdaniy-i-soorujeniy/

— Руководство по проектированию сейсмостойких зданий и сооружений, т. 1—4, М., 1968—71;

— Строительные нормы и правила, ч. 2, раздел А, гл. 12.

— Строительство в сейсмических районах, М., 1970;

— Сейсмостойкое строительство зданий, М., 1971;

— Саваренский Е. Ф., Сейсмические волны, М., 1972;

— Современное состояние теории сейсмостойкости и сейсмостойкие сооружения М., 1973.