Linear Oscillations of the High-Rise Buildings
DOI:
https://doi.org/10.32347/2411-4049.2023.2.194-202Ключові слова:
будівля, сейсміка, зона епіцентру землетрусу, залежність від дії, дискретно-континуальна системаАнотація
Сейсмічні розрахунки базуються на гіпотезі про те, що максимальні сейсмічні горизонтальні переміщення непружних систем дорівнюють переміщенням пружних систем з еквівалентною частотою. Аналіз сильних землетрусів останніх років (Сан-Франциско, США, 1971 р., Спітак, Вірменія, 1988 р., Кобе, Японія, 1995 р. та інші) привів вчених до висновку, що цю гіпотезу не можна визнати прийнятною. У ряді випадків максимальні горизонтальні переміщення виявлялися на 2–3 порядки вищими за максимальні переміщення пружних систем. Наприклад, графік переміщення, заснований на землетрусі в Мехіко 1985 року, показує, що фактичні пластичні зміщення в 100 разів перевищують прогнозовані пластичні зміщення. У випадку інших землетрусів також присутні сотні невідповідностей. За кількісними результатами статті було зроблено висновок, що інтенсивність коливань будівлі в 1,5 раза перевищила 9-бальну проектну сейсмічну інтенсивність 2.5 і що в таких випадках потрібен особливий підхід до прогнозування, що включає необхідність врахування ударних впливів. На це також треба звернути увагу. Були враховані непружні деформації. Новий розрахунок використовується для дослідження нелінійних коливань, викликаних імпульсними діями безперервної дії. У випадку пружних коливань зміна маси дає зовсім інші результати. Зменшення нижньої маси загалом в 3 рази зменшує переміщення (в 2,2 – для верхньої будови і 2,4 – для нижньої будови, відповідно). Такий самий вплив було застосовано до 16-поверхового будинку, де розподіл жорсткості стрижнів було досліджено різними способами. Жорсткість була постійною всюди в межах перших 4 поверхів, а далі вона змінювалася лінійно та параболічно з висотою. Зміщення під час імпульсного удару були більшими в більш жорстких будівлях. Крім того, амплітуда вібрації зменшується в 3 або більше разів для верхньої будови та в 4 рази для нижньої будови. Зусилля на верхньому стрижні зменшується в 4 рази, а на нижньому стрижні – в 6 разів. Це дає можливість виконувати розрахунки для малого масштабу часу, який необхідний для врахування високих частот коливань, що виникають в зоні епіцентру землетрусу.
Посилання
Official Publication of the European Association of Earthquake Engineering. (2008). Bulletin of Earthquake Engineering. November 2008, V6 N4.
Itskov, I.E. (2004). Instrumental Data on Parameters of the Earth Surface Movement in the Epicenter Zones of Powerful Earthquakes. Seismic Construction. Safety of Structures, 3, 49-55.
Gabrichidze, G. K. (1991). Some Non-traditional Problems of Interrelations between Engineering Structures with the Rheological Environment. Dissertation work [in Georgian].
Gabrichidze, G., Giorgadze D., Chkhikvadze, K., & Chlaidze N. (2008). Delay-algorithm to study linear and nonlinear motion of the constrained particles system. In First inter. confer. of seismic safety. Tbilisi [in Georgian].
Modkar, D.P., & Povel, G.H. (1977). Finite element analysis of non-linear static and dynamic response. Int. J. for Numerical methods in eng., 11, 499-520.
Voloshkina, E., Efimenko, V., Zhukova, O., Chernyshev, D., Korduba, I., & Shovkivska, V. (2021). Visual Modeling of the Landslide Slopes Stress-Strain State for the Computer-Aided Design of Retaining Wall Structures. In IEEE 16th International Conference on the Experience of Designing and Application of CAD Systems (CADSM), 2021. https://doi.org/10.1109/CADSM52681.2021.9385211
Kaliukh, I., Voloshkina, O., Efimenko, V., Sipakov, R., Zhukova, O., & Kaliukh, T. (2022). Modern Technologies of Internet of Things in the Restrained Urban Development for Complicated Ground Conditions. In 16th International Conference Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment, (pp. 1-5). https://doi.org/10.3997/2214-4609.2022580086
Kaliukh, I., & Berchun, Y. (2020). Four-Mode Model of Dynamics of Distributed Systems. J. of Automation and Information Sciences, 52 (2), 1–12.
Trofymchuk, O., Lebid, O., Berchun, V., Berchun, Y., Kaliukh, I. (2022). Ukraine’s Cultural Heritage Objects Within Landslide Hazardous Sites. In: Vayas, I., Mazzolani, F.M. (eds.) Protection of Historical Constructions. PROHITECH 2021. Lecture Notes in Civil Engineering, vol 209. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-90788-4_73
Kaliukh, I., Trofymchuk, O. & Lebid, O. (2023). Peculiarities of Applying the Finite-Difference Method for Solving Nonlinear Problems of the Dynamics of Distributed Systems in a Flow. Cybern Syst Anal, 59, 120–133. https://doi.org/10.1007/s10559-023-00548-4
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Kipiani G., Kristesiashvili E., Tabatadze A., Jangidze Z
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Збірник «Екологічна безпека та природокористування» працює у рамках міжнародної ліцензії Creative Commons Attribution («із зазначенням авторства») 4.0 International (CC BY 4.0).
Ліцензійна політика журналу сумісна з переважною більшістю політик відкритого доступу та архівування матеріалів.
