Публикации автора

Проведено исследование частотных параметров реакций 32-этажного железобетонного здания с использованием прямого нелинейного динамического метода с целью определения влияния спектральных характеристик сейсмических воздействий на динамическое поведение конструкции и ее несущую способность. Разработана расчетная модель здания для проведения нелинейного динамического анализа. Построены профили относительных перемещений (сдвиги этажей) по высоте здания. Исследованы резонансные явления при расчете на акселерограммы представительного набора с различными доминантными частотами. Произведен анализ собственных частот и форм, что позволяет выполнить оценку реакции здания на внешние воздействия и выявить потенциальные резонансные эффекты. Указывается на важность использования представительного набора акселерограмм для повышения достоверности оценки сейсмостойкости. Расчеты на основе сейсмических воздействий с различным спектральным составом дают возможность оптимизировать проектирование несущей системы здания и отдельных несущих элементов для обеспечения требуемого уровня сейсмостойкости и надежности.

В большинстве современных исследований, как правило, не учитывается случайный характер сейсмического воздействия, которое является ярко выраженным нестационарным случайным процессом. Адекватная оценка сейсмостойкости зданий и сооружений возможна только на основе методик, позволяющих учесть большую изменчивость параметров сейсмического воздействия. В статье представлена вероятностная методика расчета многоэтажных железобетонных зданий, проектируемых в сейсмически районах с учетом физической, геометрической и конструктивной нелинейности, а также взаимодействия сооружения с нелинейно-деформируемым основанием. Разработанная методика позволяет обеспечить требуемый уровень сейсмостойкости для проектируемых зданий на основе критерия необрушения. В качестве примера рассматривается расчет многоэтажного железобетонного здания. Внешнее сейсмическое воздействие рассматривается в виде нестационарного случайного процесса, который получен посредством умножения стационарного случайного процесса на детерминированную огибающую функцию. Для моделирования нелинейной работы железобетонных конструкций используется модель бетона с функцией накопления повреждений при циклических нагрузках, а также учитывающая деградацию прочности и жесткости материала при интенсивном землетрясении. Расчет проводился с использованием явных методов интегрирования уравнений движения на вычислительном кластере с применением технологии параллельных вычислений. Представленная методика позволяет исследовать характер разрушения железобетонных конструкций при интенсивных землетрясениях и выявлять зоны с дефицитом несущей способности. Предлагаемый вероятностный подход к моделированию сейсмического воздействия как реализации нестационарного случайного процесса с заданными параметрами совместно с учетом нелинейного деформирования железобетонных конструкций здания и основания позволяет управлять уровнем надежности и проектировать здания с заданной обеспеченностью сейсмостойкости.