Архитектура и строительство
 
Карта сайта · Обратная связь · Поиск
ArhPlan.ru
Город Здания Элементы Технологии Дизайн Мосты Индустрия История Материалы Справка  
  • Главная
  • Конструкция зданий
  • Сейсмозащита
  • Исследования взаимодействия сооружения и динамического гасителя колебаний
 Подразделы
Все статьи раздела Основы проектирования Жилые здания Общественные здания Промышленные здания Мобильные жилища Пневматические здания Частные дома Гостиницы Дизайн объектов Примеры зданий Сейсмозащита
 Социальные сети
 Похожие статьи
Монтаж динамического гасителя при строительстве дома в г. Фрунзе
Здания: Сейсмозащита

Конструктивные решения и расчет зданий с динамическими гасителями колебаний
Здания: Сейсмозащита

Колебания линейной системы с динамическим гасителем колебаний
Здания: Сейсмозащита

Расчет зданий с динамическими гасителями колебаний
Здания: Сейсмозащита

Конструкции динамических гасителей колебаний, применяемые в сейсмостойком строительстве
Здания: Сейсмозащита

Здания с сейсмоизолирующим скользящим поясом и динамическими гасителями колебаний
Здания: Сейсмозащита

Системы сейсмозащиты зданий с гасителями колебаний
Здания: Сейсмозащита

Исследование системы с включающимися связями и динамическим гасителем
Здания: Сейсмозащита

Составление конструктивной схемы здания (сооружения)
Здания: Основы проектирования

Высотные сооружения башни и вышки
Здания: Промышленные здания

Транспортные и гидротехнические сооружения Москвы 30-х годов
История: Современная архитектура

Сооружения угольного топливного хозяйства электростанции
Индустрия: Тепловые электростанции

Сооружения мазутного и масляного хозяйства электростанции
Индустрия: Тепловые электростанции

Сооружения электрической части тепловой электростанции
Индустрия: Тепловые электростанции

Исследования взаимодействия сооружения и динамического гасителя колебаний


Статья добавлена в Феврале 2016 года
            0


Экспериментальные исследования взаимодействия сооружения и динамического гасителя колебаний на сейсмоплатформе.

Рис. 5.20. Общий вид модели одноэтажного каркасного здания 
Рис. 5.20. Общий вид модели одноэтажного каркасного здания >
На сейсмоплатформе ЦНИИСК им. Кучеренко были проведены испытания двух моделей с динамическим гасителем колебаний. Первая из испытанных конструкций представляла модель одноэтажного каркасного здания (рис. 5.20), а вторая — модель девятиэтажного объемно-блочного здания (рис. 5.21)1.

Для проведения данных испытаний была запроектирована конструкция динамического гасителя колебаний, который представлял собой тележку, масса которой с помощью съемных грузов может ступенчато меняться. Тележка может перемещаться на колесах по рельсам внутри металлического короба и соединяться с бортами короба через две сменные пружины, заменяя которые можно регулировать частоту колебаний гасителя. К раме тележки приварены дополнительные лопатки, позволяющие увеличивать вязкое сопротивление жидкости, заливаемой в короб для создания расчетного затухания в гасителе. Величина затухания гасителя зависит как от типа заливаемой жидкости, так и от числа и вида лопаток, присоединенных к тележке гасителя. Для регистрации перемещений тележки на нее устанавливается датчик ВВП.

Рис. 5.21. Общий вид модели девятиэтажного объемно-блочного здания 
Рис. 5.21. Общий вид модели девятиэтажного объемно-блочного здания >
Испытание модели одноэтажного каркасного здания с гасителем было предназначено для проверки работоспособности данной конструкции динамического гасителя колебания, а также для получения экспериментальных амплитудно-частотных характеристик системы с гасителем в процессе накопления повреждений в основной системе.

Модель представляла собой четыре железобетонные колонны сечением 7x7 и высотой 100 см, жестко прикреплённые к основанию сейсмоплатформы. Колонны были объединены стальным перекрытием коробчатого типа размером 162x60 см, в которое был уложен дополнительный пригруз. На перекрытии модели и на сейсмоплатформе были установлены датчики для записи перемещений и ускорений. Период собственных колебаний модели, определенный по записи затухающих колебаний модели после удара, оказался равным 0,225 с, а среднее значение логарифмического декремента колебаний составило 0,12.


Масса тележки гасителя с грузом и датчиком перемещений была равна 38,6 кг, что соответствует относительной массе гасителя 0,0522. Собственная частота гасителя определялась в режиме свободных колебаний и составила 4,35 Гц. В качестве вязкой жидкости в гасителе применен нигрол, что позволило получить затухание в гасителе, соответствующее 15% критического.

Перед испытаниями модели в режиме вынужденных колебаний были записаны свободные затухающие колебания модели с гасителем и без него. Логарифмический декремент колебаний модели с гасителем, определенный по этим записям, оказался в 4,5 раза большим, чем соответствующий декремент колебаний модели без гасителя.

Испытания модели с гасителем и без него проводилось в несколько этапов при разном уровне амплитуд колебания сейсмоплатформы и с изменением ее частоты.

В процессе испытаний модели происходило накопление повреждений в опорной части колонн, что приводило к изменению динамических параметров модели. В результате этого происходило изменение настройки гасителя, что приводило к изменению эффективности гасителя. В целом за время испытания коэффициент эффективности гасителя колебаний принимал значение не менее трех.

При испытании девятиэтажной модели, кроме описанного выше гасителя с вязким трением, применялся гаситель, в котором вместо колес были установлены фторопластовые полозья. Такая конструкция моделировала гаситель с сухим трением. В этом случае в короб гасителя вязкая жидкость не заливалась.

Масса тележки гасителя с грузом и датчиком ВВП была равна 118,7 кг в случае гасителя с вязким трением и 82 кг в случае гасителя с сухим трением, что по отношению к приведенной массе модели здания составило соответственно 2,6 и 1,8%.

Собственная частота гасителя, определенная в режиме свободных колебаний, составила 3,5 Гц для первого гасителя и 4,1 Гц для второго.

Среднее значение логарифмического декремента колебаний гасителя с вязким трением составило 0,66. Среднее значение коэффициента сухого трения в гасителе с фторопластовыми полозьями составило 0,088.


На первом этапе испытывалась модель здания без гасителя в широком частотном диапазоне при незначительных амплитудах колебания сейсмоплатформы. В режиме резонансных колебаний модели амплитуда платформы составляла 0,25 мм.

На следующем этапе модель здания- испытывалась с динамическим гасителем колебаний, имеющим вязкое трение. Гаситель устанавливался на покрытие девятого этажа и закреплялся с помощью болтов. Амплитуда колебаний сейсмоплатформы была установлена примерно такой же, как и в случае испытания модели без гасителя.

Рис. 5.22. Изменение амплитуды колебаний девятого этажа модели здания 
Рис. 5.22. Изменение амплитуды колебаний девятого этажа модели здания >
На последнем этапе испытывалась модель здания с гасителем, имеющим сухое трение.

На рис. 5.22 приведены графики нормированных (относительно амплитуды колебания сейсмоплатформы) амплитуд перемещений девятого этажа модели здания в зависимости от частоты колебания сейсмоплатформы, построенные по результатам испытаний на трех этапах.

Из сопоставления графиков видно, что первый гаситель позволил снизить амплитуду девятого этажа модели в 1,65 раза, а второй гаситель, несмотря на меньшую массу, в 2,26 раза. Это объясняется тем, что второй гаситель имел-почти оптимальную Настройку, а первый гаситель соответственно далекую от оптимальной.

Рис. 5.23. Теоретические амплитудно-частотные характеристики системы 
Рис. 5.23. Теоретические амплитудно-частотные характеристики системы >
На рис. 5.23 приведены амплитудно-частотные характеристики (АЧХ), построенные по результатам расчета по (5.5) для системы, имеющей параметры, соответствующие экспериментальной модели здания и гасителя. Основные результаты эксперимента и расчета приведены в табл. 5.4.

Полученные в данном эксперименте результаты показывают, что для оценки эффективности динамического гасителя, установленного на многоэтажном здании (девять этажей), можно с достаточной для практических расчетов точностью пользоваться моделью системы с одной степенью свободы.


Примечания


1. Эта модель разработана и испытана В. А. Подгорным.
Источник: «Современные методы сейсмозащиты зданий», М.: Стройиздат, 1989

Понравилась ли вам эта публикация?
+1


« Предыдущие статьи
Колебания линейной системы с динамическим гасителем колебаний
Конструктивные решения и расчет зданий с динамическими гасителями колебаний
Опыт строительства зданий с сейсмоизолирующим скользящим поясом
Сейсмическая реакция зданий со скользящим поясом
Расчет зданий со скользящими опорами на сейсмические воздействия
Результаты испытаний домов с сейсмоизолирующим скользящим поясом
Результаты испытаний элементов скользящего пояса и моделей зданий
Активная сейсмозащита зданий с сейсмоизолирующим скользящим поясом
Следующие статьи »
Расчет зданий с динамическими гасителями колебаний Конструкции динамических гасителей колебаний, применяемые в сейсмостойком строительстве Здания с комбинированными системами сейсмозащиты Здания с сейсмоизолирующим скользящим поясом и динамическими гасителями колебаний Монтаж динамического гасителя при строительстве дома в г. Фрунзе Реакция системы с включающимися связями и динамическим гасителем Исследование системы с включающимися связями и динамическим гасителем Технико-экономические показатели зданий с разными системами сейсмозащиты



Ссылка на эту статью в различных форматах
HTMLTextBB Code


Комментарии к этой статье


Еще нет комментариев


Сколько будет 24 + 13 =

       



 
Мобильная версия · Карта сайта · Обратная связь · Поиск · ARHPLAN.ru © 2014–2025
Градостроительство · Конструкция зданий · Элементы зданий · Технологии строительства · Архитектурный дизайн · Мостостроение · Промышленные предприятия · История архитектуры · Стройматериалы · Справочная информация