автореферат диссертации по строительству, 05.23.11, диссертация на тему:Гашение продольных сейсмических колебаний опор балочных мостов с сейсмоизолирующими опорными частями

На правах рукописи

ШЕРМУХАМЕДОВ УЛУГБЕК ЗАБИХУЛЛАЕВИЧ

ГАШЕНИЕ ПРОДОЛЬНЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ ОПОР БАЛОЧНЫХ МОСТОВ С СЕЙСМОИЗОЛИРУЮЩИМИ ОПОРНЫМИ ЧАСТЯМИ

Специальность: 05.23.11 - «Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 0 ЯНВ 2011

Москва-2010

004619553

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения» на кафедре «Мосты».

Научный руководитель

кандидат технических наук, доцент КУЗНЕЦОВА Инна Олеговна

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, старший научный сотрудник Фридкин Владимир Мордухович

кандидат технических наук, доцент Кондратов Валерий Владимирович

Ведущая организация:

ОАО «Трансмост» г. Санкт-Петербург.

Защита состоится «21» января 2011 г. в 10-00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 303.018.01 при открытом акционерном обществе «Научно-исследовательский институт транспортного строительства» (ОАО ЦНИИС) по адресу: 129329 г. Москва, ул. Кольская, 1, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОАО ЦНИИС.

Отзывы на автореферат диссертации в двух экземплярах с подписью, заверенные печатью, просим направлять по указанному адресу учёному секретарю диссертационного совета.

Автореферат разослан «;?/» декабря 2010 года.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

Петрова Ж.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. При значительных успехах в области расчета и проектирования различных сооружений в сейсмических районах теория сейсмостойкости мостов заметно отстает от общей теории сейсмостойкости зданий и иных сооружений, поскольку повреждения мостов занимают небольшую долю от общего объема повреждений в пострадавших районах, что определяет основное внимание при строительстве в сейсмических районах обеспечению сейсмостойкости жилых и промышленных зданий. Существующие рекомендации по назначению расчетных схем мостов при расчетах на сейсмические воздействия не учитывают принципов многоуровневого проектирования, сложившихся в последние 10 лет, и новых конструкций антисейсмического усиления мостов, основанных на принципах сейсмоизоляции и сейсмогашения. При широком использовании различного рода сейсмозащитных устройств практически отсутствуют исследования по обоснованию и оптимизации параметров сейсмоизоляции мостов, хотя работа сейсмоизолированных мостов при землетрясениях существенно отличается от работы сейсмоизолированных зданий.

Целью диссертационной работы является обоснование эффективности гашения динамических колебаний опор мостов с сейсмоизолирующими опорными частями и подбор параметров сейсмоизолирующих опорных частей мостов.

Для этого потребовалось:

- проанализировать эффект гашения сейсмических колебаний опор балочных мостов с сейсмоизолирующими опорными частями;

- оценить влияние ошибок настройки двухмассовой системы на эффективность динамических гасителей различных масс;

- решение задачи для двухмассовой системы с жестким закреплением концевой части (на устое);

- разработать методику оптимизации параметров жесткости (настроек) сейсмозащитных опорных частей мостов при работе в режиме динамического гашения колебаний;

- выполнить подбор сейсмозащитных опорных частей и дать практические рекомендации по оптимизации параметров сейсмозащитных опорных частей мостов сейсмических районах.

Для решения поставленных задач проведен анализ разработок отечественных и зарубежных фирм, специализирующихся в области сейсмостойкого строительства мостов, выполнена оценка влияния параметров опорных частей на сейсмические колебания системы «пролетное строение - опоры» и даны практические рекомендации по оптимизации параметров сейсмозащитных опорных частей мостов.

Ожидаемым результатом диссертации является решение указанного

комплекса задач и разработка практических рекомендаций по заданию параметров жесткости (настроек) сейсмозащитных опорных частей мостов при работе в режиме динамического гашения колебаний.

Методика исследований включала построение математических моделей рассматриваемых систем, их численный анализ; сопоставление получаемых значений оптимальных параметров с неоптимальными настройками. Для решения поставленных задач использовались методы строительной механики, динамики сооружений.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- проанализированы способы сейсмозащиты мостов и показана перспективность применения динамического гашения колебаний опор с использованием пролетного строения в качестве гасящей массы. Выявлены вопросы, решение которых необходимо для применения динамических гасителей колебаний (ДГК) в сейсмостойком мостостроении;

- впервые выполнена количественная оценка влияния ошибок в настройке гасителя для больших гасящих масс, когда масса гасителя (пролетного строения) в 3 и более раза превышает массу сооружения (опоры). Показано, что в этом случае ДГК не чувствителен к параметрам настройки, особенно по демпфированию. Полученные оценки позволяют существенно упростить задачу проектирования сейсмозащитных устройств мостов;

- предложена новая схема динамического гашения колебаний мостовых опор, в которой пролетное строение, используемое в качестве ДГК, имеет дополнительное крепление на жестком устое. Показано, что такое решение упрощает задачу обеспечения условий жесткости и прочности упругих связей пролетного строения с опорой;

- предложено новое решение динамического гашения колебаний опор мостов, при котором гасящая масса (пролетное строение) располагается между двух защищаемых объектов (опор) и гасит их колебания;

- разработаны практические рекомендации по подбору параметров сейсмозащитных опорных частей мостов.

Практическая ценность диссертационной работы заключается в следующем:

- получены практические рекомендации по подбору параметров жесткости и демпфирования сейсмозащитных опорных частей при различных соотношениях гасящей массы к массе сооружения;

- разработаны методы подбора оптимальных параметров сейсмозащитных опорных частей для повышения сейсмостойкости моста;

- разработаны практические предложения по использованию пролетного строения для гашения колебаний соседних опор.

Достоверность основных положений диссертационной работы

подтверждается тем, что они согласуются с имеющимися результатами

экспериментальных исследований и опытом прошлых землетрясений, а также их соответствием результатам, полученным другими авторами по отдельным вопросам, рассмотренным в диссертации.

На защиту выносятся:

- результаты исследований ДГК опор при (малой, соизмеримой и большой массе ДГК);

- методика подбора оптимальных параметров сейсмозащитных опорных частей;

- конкретная техническая реализация предлагаемых систем сейсмозащиты мостов;

- технические решения по сейсмозащите автодорожных и железнодорожных мостов.

Внедрение результатов и реализация работы.

Рекомендации по подбору сейсмоизолирующих сейсмозащитных опорных частей использованы:

- при разработке технических решений проектирования моста через р. Хирота на олимпийских объектах г. Сочи (ОАО «Трансмост»);

- при проектировании моста на лыжной трассе на олимпийских объектах г. Сочи для обеспечения сейсмостойкости (ОАО «Трансмост»);

- при выпуске типовых технических решений сейсмозащиты автодорожных мостов в Узбекистане (ООО «Techno art service»).

Апробация работы. По результатам исследований сделано более 10 докладов на конференциях, в том числе:

- межвузовские научно-технические конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Шаг в будущее» Неделя науки, март-апрель Санкт-Петербург, ПГУПС, 2008-2010 гг.;

- 61-62я Международные научно-технические конференции молодых ученых «Актуальные проблемы современного строительства», Санкт-Петербург, СПбГАСУ 2008-2009 гг.;

- республиканская научно-техническая конференция «Проблемы внедрения инновационных идей, проектов и технологий в производство», Узбекистан, Джизак, 15-16 мая 2009-2010 гг.;

- материалы международной научно-технической конференции «Современные проблемы механики», Узбекистан, Ташкент, 23-24 сентябрь, 2009 г.;

- научно-техническая конференция «Новые технологии в мостостроении», 22 апреля, ПГУПС, Санкт-Петербург, 2010 г.;

- конференция «VI Савиновские чтения» ПГУПС, ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, г. Санкт-Петербург, 29 июня - 3 июля 2010 г.

Результаты исследований использовались при разработке отчетов по гранту ПГУПС для выполнения научных исследований студенческими и научными коллективами в 2008 году и по гранту ОАО РЖД в 2009 году.

Результаты работы неоднократно обсуждались на семинарах и заседаниях кафедры «Мосты» в ПГУПС 2008-2010 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 работ, из них 2 - в журналах, включенных в перечень научных изданий, рекомендуемых ВАК РФ, 2 - в журналах рекомендуемых ВАК Республики Узбекистан.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Общий объем работы, включая 89 рисунков и графиков и 11 таблиц, составляет 190 страниц машинописного текста. Библиографический список включает 120 наименований, в том числе 19 иностранных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы тема и задачи исследования, актуальность рассматриваемой проблемы, формулируются цель и задачи исследования, дается краткая характеристика работы.

В первой главе проведен анализ состояния проблемы сейсмозащиты мостов, на основе чего сформулированы задачи исследования. Дан краткий обзор отечественных и зарубежных работ по исследуемому вопросу, рассмотрены повреждения мостов при сильных землетрясениях, проанализированы методы расчета мостов на сейсмические воздействия, а также приведены современные технические решения опорных частей для сейсмозащиты мостов.

В развитии современной теории сейсмостойкости определяющий вклад внесли А.Д. Абахаров, А.Т. Аубакиров, Я.М. Айзенберг, A.A. Амосов, Т.А. Белаш, В.А. Быховский, И.И. Гольденблат, Т.Ж. Жунусов, В.А. Ильичев, К.Н. Карцивадзе, Б.Г. Коренев, Э.В. Костерин, И.Л. Корчинский, H.A. Красин, E.H. Курбацкий, А.И. Мартемьянов, C.B. Медведев, Ш.Г. Напетваридзе, H.A. Николаенко, C.B. Поляков, В.Т. Рассказовский, Т.Р. Рашидов, JIM. Резников, O.A. Савинов, А.П. Синицын, Ю.М. Сильницкий, В.И. Смирнов, А.М. Уздин, Э.Е. Хачиян, Г.С. Шестоперов и многие другие, в том числе такие зарубежные ученые, как М. Био, Д. Келли, Кубо, Т. Нишики, Омори, В. Робинсон, Р. Скиннер. Благодаря их исследованиям были разработаны основы современной теории сейсмостойкого строительства.

В настоящее время в Республике Узбекистан, значительная часть территории которой является сейсмоопасной зоной, строятся новые автомобильные и железные дороги, и в том числе мосты. После провозглашения независимости в Узбекистане разработаны нормы КМК II-7-96, основанные на российских нормах СНиП И-7-81 по сейсмостойкому строительству, однако в этих нормах отсутствует раздел по сейсмостойкости транспортных сооружений, в том числе и мостов. Поэтому в Узбекистане при проектировании мостов до настоящего времени используют нормы России, как наиболее обоснованные в СНГ.

Мировой опыт показывает, что, несмотря на большое количество исследований в области сейсмостойкости мостов, в разных странах многие проблемные вопросы до настоящего времени не решены. И свидетельство тому - многочисленные повреждения мостов во время сильных землетрясений.

Анализ различных данных о сейсмических повреждениях дорожных транспортных сооружений позволяет выделить три группы повреждений балочных мостов, самого массового вида мостовых сооружений:

1) сдвиг пролетных строений или падение с опор при относительно небольших повреждениях последних;

2) разрушение или сильное повреждение опор, влекущее за собой полное или частичное обрушение моста;

3) осадки и сдвиги опор мостов, которые являются наиболее характерными повреждениями.

Это подтверждается спецификой повреждений балочных мостов при сильных землетрясениях: разрушением торцов, узлов соединения самого сооружения с опорой или опорной частью, а также падением верхней части конструкций с опор. Такие повреждения весьма характерны для пролетных строений мостов и путепроводов (рис.1, 2).

Рис. 1. Падение пролетных строений Рис. 2. Обрушение пролетных

автодорожного моста во время строений во время землетрясения

землетрясения в Кобе (Япония, 1996 г.) (Тайвань, 1999 г.)

Материалы обзора основаны на работах ведущих отечественных и зарубежных институтов и организаций в области сейсмостойкого строительства, а также фирм «Skiller Up» (Новая Зеландия), Fip-Industriale (Италия), Alga (Италия), Maurer Sohne (Германия), Стройкомплекс (Санкт-Петербург) и др.

Существующие в нормативных документах методы расчета и антисейсмического усиления мостов не полностью обеспечивают их сейсмостойкость, долговечность и надежность.

ДГК получили в настоящее время достаточно широкое распространение для защиты конструкций от сейсмических воздействий. В

частности, вопросы применения ДГК развиты в работах Б.Г. Коренева, B.C. Полякова, JIM. Резникова, A.M. Уздина и др. специалистов. Для повышения сейсмостойкости мостов в настоящее время весьма эффективным способом является использование пролетного строения в качестве динамических гасителей колебаний опор. Следует отметить, что, когда удается обеспечить условия гибкости и прочности упругой связи, использование ДГК оказывается наиболее эффективной системой сейсмозащиты и позволяет снизить сейсмическую нагрузку на сооружение в несколько раз.

Для гашения колебаний опор мостов в качестве ДГК могут использоваться пролетные строения. Этот вопрос рассматривался в работах И.О. Кузнецовой, A.A. Никитина, A.M. Уздина и других специалистов. Вопрос использования пролетных строений мостов в качестве ДГК рассмотрен в последующих главах диссертационной работы.

Вторая глава диссертации посвящена влиянию точности настройки на эффективность использования в мостах динамических гасителей различной массы. Для этого автором проанализированы теория существующих известных решений ДГК трех видов:

- гаситель малой массы — масса составляет менее 10 % от массы защищаемого сооружения {v=Mzac/Mcoop=Q. 1);

- гаситель большой или соизмеримой массы, когда масса ДГК равна массе сооружения (у=Мгас1Мс00р=\)\

- гаситель очень большой (закритической) массы, когда масса гасителя превосходит критическую массу, т.е. v>vKp&2, и традиционного эффекта гашения не наблюдается.

Все три случая имеют практическое значение. Как показано в работах O.A. Савинова, Б.Г. Коренева, JIM. Резникова и A.A. Никитина, существенным недостатком гасителей малой массы является необходимость высокой точности их настройки. Небольшие отклонения в настройке гасителя или в его демпфировании сводят на нет его эффективность.

В начале 80-х годов A.M. Уздиным и A.A. Никитиным предложено использовать гасители большой массы. В мостах эта идея находит применение, когда в качестве гасящей массы выступает пролетное строение. Несмотря на высокую эффективность, гасители большой массы тоже имеют свои сложности в реализации.

Во-первых, существует критическая масса гасителя: если масса гасителя превышает массу сооружения более чем в 2 раза, эффект гашения исчезает. Динамический гаситель превращается в демпфер Ланчестера. При этом жесткость упругой связи становится бесконечно малой, а демпфирование значительным. Во-вторых, эффект гашения часто оказывается недостаточным, а перемещения пролетного строения относительно опор становятся чрезмерными, приводящими к падению

пролетного строения с опор.

Выполненные исследования показывают, что второй тип гасителя, т.е. при предпочтительнее при сейсмозащите мостовых опор, когда в качестве гасящей массы используют пролетное строение. Такие гасители реализуемы в практике сейсмостойкого строительства для повышения сейсмостойкости мостов. На основе вышеупомянутых анализов автором в первой части настоящей главы выполнены исследования уравнений для двухмассовой системы, приведенной на рис. 3 с оптимальной настройкой жесткостей податливых соединений ДГК.

Оценка эффективности ДГК любой массы должна проводиться путем сравнения с эталонными системами. При этом критерием эффективности является снижение максимальных перемещений опоры от сейсмических нагрузок.

При исследовании эффективности динамических гасителей сейсмических колебаний мостовых опор в качестве эталонных рассматриваются следующие системы ДГК:

1. Система без гасителя, т.е. опора без ДГК (рис. 3, а).

2. Система, в которой гаситель жестко присоединен к опоре (рис. 3, б).

3. Система с динамическим гасителем в виде дополнительной массы, соединенной с опорой упругой связью (рис. 3, в).

а)

б)

--С right, fright

mrlght

В)

mhghl

Рис. 3. Схема опор, связанных с пролетным строением

В предложенных схемах приведены параметры:

_ жесткость гасителя (промежуточной части); Сркг - жесткость опоры (концевой части); т^ ~ масса гасителя (промежуточной части); тр,ег - масса опоры (концевой части); уг<гА, ~ коэффициент затухания гасителя (промежуточной части); ур,ег - коэффициент затухания опоры (концевой части).

С использованием приведенных обозначений выполнен расчет для исследуемой системы (рис. 3, в) по спектральной методике и найдены оптимальные параметры настроек по жесткости и демпфированию. Соотношения собственных частот основного тона колебаний гасителя и опоры (концевой части) обозначим в виде

f=\kf\ (1)

При анализе реальных сооружений необходим учет параметров демпфирования для каждого элемента конструкции. В этом случае в матричной форме система уравнений колебаний с демпфированием принимает вид

МН + RH + ВН = -MY0. (2)

где M = Г Ш], m2 ,...т„ J - диагональная матрица инерции; В - матрица вязкого демпфирования системы, составленная из коэффициентов демпфирования Ь:] ; R - матрица жесткости; H={hb h2,...hn}- вектор обобщенных координат; H = {fi,, ft, ,...ft „} - вектор обобщенных скоростей;

у0- вектор кинематических возмущений, У о = Ур - у а ; у0 - ускорение основания;

Vp=^!j - вектор проекций воздействий на направления обобщенных координат.

Для оценки влияния неточности настройки на эффективность работы гасителя исследовались амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) колебаний пролетного строения и опоры.

АЧХ строились известными методами по формулам (3-5). Амплитуда колебаний вычислялась по формуле

и5(0) = Л/яД®)2+асН2 (3)

где ас и as - искомые векторы амплитуд соответственно при косинусе и синусе,

а, = [(/? - M ■ со2 )■ В;1 .{R-M • йГ) + Вс.}"' ■ M -Vp-A-g (4)

ас = (i? - M ■ со2 )"' • Вс • а, (5)

Оптимальными будем считать такие параметры, при которых смешения системы являются минимальными в заданном диапазоне частот колебаний.

Результаты подбора оптимальных параметров, т.е., настройки по жесткости и демпфированию для всех трех случаев (гасителей соответственно малой, соизмеримой и большой масс), получены с помощью программного комплекса Mathcad и Builder С++.

Процедура оптимизации проиллюстрирована на рис. 4, 5 и 6. На них приведены АЧХ рассматриваемых систем. По полученным графикам определялись пиковые значения минимальных смещений основной системы. Далее исследовалась скорость изменения смещений системы в зависимости от величины неточности в настройке гасителя.

и!

Рис. 4. Зависимости АЧХ от частоты возмущения при заданных параметрах системы при у=0.1 ,/} ОПТ=0,86, у/оят=0,45

Рис. 5. Зависимости АЧХ от частоты возмущения при заданных параметрах системы v=a,/2<„rr=0.29, у2олт=3.1

Рис. 6. Зависимости АЧХ от частоты возмущения при заданных параметрах системы у=5,/зопт=0-№5, у3о„т=ЮА

Для оценки эффективности настройки гасителя введен коэффициент эффективности, алгебраически выражающийся как

E(.f-.rJ =

(6)

где U(f,7г) - значение экстремума функции смещения системы с настройками/и у в заданном диапазоне частот колебаний; U0?t - значения экстремума функции смещения системы с оптимальными настройками.

Здесь коэффициент эффективности Е (f, уг), т.е. эффективность применения ДГК можно сравнить с двумя основными системами-эталонами - системы без гасителя, и системы с жестко присоединенным гасителем, при этом масса системы увеличена на величину массы гасителя (см. рис. 3). На графиках приведены зависимости Е {f, уг), в которых в качестве базовой принята система с жестким присоединением гасителя к ней.

По (б) получена матрица Е (f. у,) зависимости снижения смещений главной массы от настройки по жесткости и демпфированию при трех случаях v=0.1, v=l и v=5 (для гасителей соответственно малой, соизмеримой и большой массы). В качестве примера приведен гаситель при v=l зависимости Е (f, уг) в изолиниях на рис. 7.

0,13 0.21 0.29 0.37 0.45 0.53 0.51 0.69 0 77 0.85 0.93

Рис. 7. Изолинии зависимости снижения смешений главной массы от настройки по жесткости и демпфированию при у=1 (гаситель жестко присоединен к опоре)

Исследования, рассмотренные в настоящей главе, дают основание для следующих выводов:

- для гасителей большой массы можно допустить существенные отклонения в настройке от оптимальных, причем зона высокой

эффективности существенно возрастает с увеличением относительной массы гасителя;

- система ДГК более чувствительна к настройке по жесткости, чем к настройке по затуханию. Например, для случая у=1 ошибки по жесткости допустимы в диапазоне 0.21 </ < 0.43, ошибки по затуханию в пределах 1.4 <г, <6.8;

- ошибки в настройке по затуханию в большей мере влияют на смешение гасящей массы, и в меньшей мере - на перемещение основной конструкции.

Во второй части главы рассматривается двухмассовая система с жестким закреплением концевой части (рис. 8).

В данной схеме (рис. 8) упругая связь пролетного строения с опорой должна одновременно обеспечиваться условиями жесткости и прочности, что часто не реализуемо. Пролетное строение одним концом опирается на жесткий устой, а вторым концом на сравнительно высокую опору, которую необходимо защитить от сейсмической нагрузки.

В предложенной схеме обозначено: С,/ - жесткость гасителя (промежуточной части);

О;- жесткость устоя (концеЕой части); Сри- - жесткость опоры; п'ч - масса гасителя (промежуточной часта);

Шрцг- масса опоры;

у- коэффициент затухания гасителя (промежуточной часта); -л? - коэффициент затухания устоя (концевой части);

У ре-- коэффициент затухания опоры.

Рис. 8. Расчетная схема двухмассовой системы с жестко закрепленной концевой частью

Результаты подбора оптимальных параметров ДГК по настройке и демпфированию в случае двухмассовой системы с жестко закрепленной концевой частью при приведены на рис. 9.

Рис. 9. Зависимости АЧХ от частоты возмущения

при заданных параметрах системы при \'=1 (С..,/=0.508. С,?=1.7,/О)т=0.47, у.2о,гт=0.1)

11

На рис. 10 представлен вариант подбора оптимальных настроек при различных жесткостях С а- При этом видно, что фактическая сумма жесткостей С,] и Сг2 не является линейно зависимой, т.е. при закреплении пролета с одной стороны оптимальные жесткости Сг/ и Сг2 в сумме не равны оптимальной жесткости соединения в системе с одним гасителем, как это можно было бы предположить.

2.5 2 1.5 1

0.5 0

0 0.4 0.8 1.2 1.6

сг1

Рис. 10. График зависимости оптимальной жесткости Сг2 от жесткости Сг1 при у=0.5,- С1Х + Сг2 = С™,----с:р'{СА)

Как видно из полученных результатов (рис. 10), суммарная жесткость двух пружин гасителя в данном случае значительно выше, чем оптимальная жесткость при использовании одной упругой связи Сор,<Сг^х)+Сг2. Это решение может быть достаточно эффективным, потому что с увеличением жесткости увеличивается прочность. Благодаря такому повышению жесткости, легче удовлетворить условиям прочности, тогда как при работе одной упругой связи это может быть затруднительно.

В третьей главе дана методика применения трехмассовой системы по подбору оптимальных параметров сейсмозащитных опорных частей. Система включает в себя устои и центральную часть, отличающиеся тем, что каждая из частей объединена в отдельную температурно-неразрезную систему, а центральная часть соединена с устоями податливым соединением (рис. 11).

С} Сг] Сг2 С2

*

N *ч

N К

\

\ V

ч %

При этом центральная часть не имеет неподвижных опорных частей, а жесткость податливых соединений подобрана по ниже предлагаемой методике.

В предложенной схеме (рис. 11) обозначено: С; - жесткость опоры левого устоя; С2 - жесткость опоры правого устоя; Сг1, Сл - соответственно жесткости гасителя колебаний; те/ — масса левого устоя; масса правого устоя; М- масса центральной части.

Решение для трехмассовой системы найдено в безразмерном виде, при этом матрица масс и матрица жесткости записываются следующим образом:

М =

1 О О м, о о

о ^ о

Рг)

7,2 +/г -II

(7)

Я =

-А2 о

-Л о

•»ч+ЛЧ

(8)

Введем параметр X, равный соотношению собственных частот основного тона колебаний гасителя:

/2=:

. К2 К\

С использованием параметра X приведем систему (8) к виду

-Л2 А1 о =о

~Х2/2 0 кЧ+х'/'-Л, Представим расчетную схему в таком виде (рис. 12).

(9)

(10)

, 71 А 72

к

¡11

М

М2

Рис. 12. Расчетная схема трехмассовой системы с настройками

Матрица гистерезисного демпфирования для рассматриваемой системы имеет следующий вид:

Г/,2-У1+Л2-у2 -/22 - Уг

-А2-У: ^-Ух+Ах-Ух о

В,=

' Аг 'Уг

0

К -Иг 'У 2 +/г 'Уз

где /¡2 и /■2

соответственно настройка системы гасителя с

коэффициентами неупругого сопротивления гасителя - у, и /2.

В результате исследования автором получены сейсмозащитных опорных частей, имеющие следующий вид:

настроики

Сг1(С1т2-С2т,) Сг2 • (МС; +С,ш2 - С2т1)

/2 =

(М^ + С^з-Сгот,) ( ^

Предложенная в настоящей главе методика позволяет решить вопрос оптимальной настройки жесткости податливых соединений и более точно подбирать параметры сейсмозашитных опорных частей и оптимизировать эти параметры по жесткости и демпфированию для использования ДГК опор мостов. Это решение весьма важно для транспортных сооружений, в частности автодорожных и железнодорожных мостов не только в Узбекистане, но и в России.

В четвертой главе рассмотрена техническая реализация предлагаемых систем сейсмозащиты мостов и возможные конструкции упругодемпфирующих податливых соединений применительно к автодорожным и железнодорожным мостам.

В мостостроении, особенно в автодорожных мостах, широко применяются податливые опорные части. Как правило, для этой цели используются резинометаллические опорные части (РОЧ). Одним из возможных способов реализации сейсмозащиты в рассматриваемых сооружениях является использование податливых опорных частей, выполненных из синтетических элементов, в том числе резинометаллических опорных частей.

Податливые опорные части могут быть выполнены, например, в виде известных резинометаллических опорных частей (рис. 13) или в виде гибких металлических опорных столиков (рис. 14).

Широкое распространение получили опорные части ООО Стройкомплекс-5, которые представляют собой упругие опорные части, выполненные в виде гибкого металлического столика. В данной работе эти сейсмозащитные устройства используются для выбора технического решения сейсмозащиты моста.

На рис. 15 приводится пример типовой схемы установки сейсмозашитных устройств, опора с неподвижной опорной частью. В средней части опоры между главными балками установлен гибкий столик,

Рис. 13. Общий вид резиновой опорной части (РОЧ)

Рис. 14. Опорная часть пролетного строения в виде гибкого столика

включающий вертикально расположенные металлические стержни из высококачественных сталей, верхнего и нижнего листов. Соответствующие настройки систем упруго-демпфирующих связей позволяют использовать пролетное строение в качестве ДГК опоры.

Рис. 15. Типовая схема установки сейсмозащитных устройств: опора с неподвижной опорной частью

Представленные конструкции дают возможность реализовать принцип динамического гашения колебаний с целью снижения сейсмических нагрузок на опоры мостов.

В пятой главе приводятся примеры расчета мостов на сейсмические воздействия, выполненные в соответствии с основными принципами многоуровневого проектирования.

В настоящее время в мировой практике сейсмостойкого строительства сложился многоуровневый подход к проектированию сейсмостойких конструкций. В соответствии с этим подходом сооружение рассчитывается на несколько уровней сейсмического воздействия при соответствующих предельных состояниях.

Такой подход принят, в частности, в Еврокоде-8, где рекомендуется рассматривать как минимум два уровня воздействия и два предельных состояния: нарушение нормальной эксплуатации (serviceability limit state или SLS) и обрушение конструкции (ultimate limit state или ULS).

В случае двухуровневого проектирования инженер работает с проектным землетрясением (ПЗ), имеющим повторяемость раз в 200-500 лет и максимальным расчетным землетрясением (МРЗ), имеющим повторяемость раз в 2000-5000 лет. При действии ПЗ сооружение не должно терять эксплуатационных свойств, а при МРЗ необходимо обеспечить сохранность жизни людей, а также дорогостоящих конструкций и оборудования.

Задача исследования заключалась в правильном подборе и расстановке сейсмозащитных опорных частей с целью обеспечения сейсмостойкости балочных мостов. Для этого было рассмотрено несколько вариантов подбора и расстановки сейсмозащитных опорных частей различных типов мостов.

В первом примере приводится анализ возможных методов антисейсмического усиления однопролетного железнодорожного моста через р. Хирота на железнодорожной линии «Адлер - аэропорт г. Сочи». На основе расчета сейсмического воздействия разрабатываются возможные технические решения и из нескольких решений выбирается более подходящий вариант сейсмозащиты моста. После выбора окончательного решения проведен уточняющий расчет конструкции по линейно-спектральной методике в соответствии с дополнениями.

На рис. 16 предлагается податливое крепление пролетного строения на обоих устоях. Такое решение позволяет без дополнительной настройки распределить сейсмическую нагрузку между двумя устоями, однако при этом система становится температурно-напряженной.

Рис. 16. Схема сейсмозащиты моста: 1 - упругая опорная часть

При упругом опирании по обоим торцам пролетного строения существует оптимальная жесткость опирания, при которой пролетное строение становится ДГК устоев. Как видно из рис. 17, оптимальный парциальный период колебаний пролетного строения на упругой опорной части составляет 0.45 с, а соответствующая этому периоду жесткость

С,

4я М 4я -300

bearing

0.45

=59260 Н/м

(13)

500

450

§400

г зоо §

О 250

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 Парциальный период колебаний гасителя с

Рис. 17. Зависимость сейсмической нагрузки на устой от парциального периода

колебаний гасителя

Если оптимизировать температуру замыкания пролетного строения. го температурные напряжения можно понизить примерно в 2 раза. Для восприятия таких напряжений необходимо специальное обустройство гибкой опорной части. В частности, целесообразно обеспечивать податливость системы двойной передачей продольной нагрузки опорным столиком и дополнительной системой пружин (рис. 18).

Рис. 18. Система распределения горизонтальной нагрузки для закрепления

пролетного строения: 1 - гибкий столик; 2 - пружинный амортизатор

Поскольку стойки столика работают на изгиб, целесообразно минимизировать их жесткость, обеспечив передачу вертикальной нагрузки и соответствующую жесткости передачу горизонтальной нагрузки.

Выполненный анализ позволил рекомендовать вариант моста с одной подвижной и одной неподвижной опорными частями. Неподвижная опорная часть выполняется в виде дополнительного пружинного амортизатора и столика. Суммарная жесткость крепления по предварительному расчету составляет 14540 кН/м, при этом 31% передается на столик и 69% на амортизатор. При г оризонтальной нагрузке около 300 кН на столик приходится 117 кН, а на пружины 183 кН. Следует обратить внимание, что параллельно с пружинами в систему опирания должны входить демпферы.

Во втором примере настоящей главы рассматривается трехпролетный мост по схеме 9+15+9 м, расположенный в поселке Эсто-Садок в Красной Поляне в районе г. Сочи. Мост проектируется под лыжную трассу над автодорогой.

Особенность моста состоит в том, что нагрузки от лыжников малы по сравнению с транспортными нагрузками, и мостовые опоры в обычных условиях оказываются достаточно изящными. Однако при 9-балльной сейсмичности усилия от инерционных сейсмических нагрузок более чем в 4 раза превосходят несущую способность опоры. Вследствие этого возникает необходимость проектирования моста с мощными монолитными промежуточными опорами и устоями.

Для облегчения опор оказывается целесообразным переход к системам специальной сейсмозащиты моста. Для контроля был выполнен полный расчет рамной системы с учетом объединяющих ее демпферов (по программе ОП-209) и системы с жесткой опорной частью (по программе расчета опор, разработанной под руководством A.M. Уздина в ОАО «Трансмост»). Расчет подтвердил возможность применения упрощенных

схем, в которых масса опоры приводилась к ее верху. В табл. 1 приведены результаты предварительных расчетов опоры.

Таблица 1

№ п/п Тип опирания пролетного строения на опору Усилия при ПЗ Перемещение верха опоры при МРЗ, м

&кН М, кНм

1 Одна неподвижная, одна скользящая опорные части 426.7 148.9 923 0.225

2 Одна податливая (резиновая), одна скользящая опорные части 426.7 85.6 493.5 0.131

3 Одна податливая шаровая, одна скользящая опорные части и демпфер 426.7 23.3 135.0 0.064

4 Две податливые опорные части при оптимизации их параметров 426.7 2.7 16.9 0.007

Из табл. 1 видно, что оптимизация параметров упругих связей по жесткости и демпфированию позволяет значительно снизить нагрузки на опоры по сравнению с традиционной расстановкой опорных частей. Размещение опорных частей по предлагаемому решению показано на рис. 19.

Рис. 19. Схема размещения опорных частей

Выполненные расчеты дают основание для следующих выводов:

- при традиционных плоских и тангенциальных опорных частях принятое решение моста не является сейсмостойким, и возникает необходимость установки пролетных строений на сейсмозащитные опорные части;

- наиболее целесообразным представляется решение, в котором крайние пролетные строения устанавливаются на резинометаллические опорные части (РОЧ) стандартного типа, а центральное пролетное строение с одной стороны опирается на шаровые опорные части, а с

другой - на скользящие. Кроме того, на устоях устанавливаются демпферы. Максимальный ход опорных частей для МРЗ при этом составляет около 25 см. При невозможности устройства сейсмозащиты рекомендуемого типа неизбежно возникнет необходимость существенного усиления крайних опор и передача сейсмической нагрузки на эти опоры.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. В настоящее время при значительных успехах в области расчета и проектирования для сейсмических районов теория сейсмостойкости мостов заметно отстает от общей теории сейсмостойкости. Основное внимание для обеспечения сейсмостойкости уделяется вопросам расчета и проектирования жилых и промышленных зданий. Существующие рекомендации по назначению расчетных схем мостов при расчетах на сейсмические воздействия не учитывают принципов многоуровневого проектирования и новых конструкций антисейсмического усиления мостов, основанных на принципах сейсмоизоляции и сейсмогашения. В то же время для обеспечения сейсмостойкости мостов от сейсмических воздействий необходимо использование специальной сейсмозащиты.

2. Одним из наиболее эффективных методов сейсмозащиты мостов является применение ДГК опор. В диссертации рассматриваются наиболее опасные для опор продольные колебания сооружений, вызываемые сейсмическими воздействиями. При этом пролетные строения, используемые как ДГК, за счет соответствующей настройки колеблются в противофазе с устоями, снижая на них суммарную сейсмическую нагрузку.

3. Впервые выполнена количественная оценка влияния ошибок в настройке гасителя для больших гасящих масс, когда масса гасителя (пролетного строения) в 3 и более раза превышает массу сооружения (опоры). Для гасителей большой массы можно допустить существенные отклонения в настройке от оптимальных, причем с увеличением относительной массы гасителя зона высокой эффективности существенно возрастает. Система ДГК более чувствительна к настройке по жесткости, чем к настройке по затуханию. Для случая ошибки по жесткости допустимы в диапазоне 0,21< / <0,43, ошибки по затуханию в пределах 1,4< уг <6,8. Ошибки в настройке по затуханию в большей мере влияют на смещение гасящей массы, и в меньшей мере на перемещение основной конструкции. Выполненные исследования показывают, что второй тип гасителя, т-е-приу«!, предпочтительнее при сейсмозащите мостовых опор.

4. Полученные оценки позволяют существенно упростить задачу проектирования сейсмозащитных устройств мостов, поскольку дают проектировщику широкую возможность в выборе размеров и жесткости проектируемых элементов сейсмозащитных устройств.

5. Решение, в котором использована двухмассовая система с жестким закреплением концевой части (на устое), может быть эффективным,

потому что с увеличением жесткости увеличивается прочность. Показано, что такое решение упрощает задачу обеспечения условий жесткости и прочности упругих связей пролетного строения с опорой, тогда как при работе одной упругой связи это может быть затруднительно.

6. Предложенная новая методика по подбору оптимальных параметров сейсмозащитных опорных частей на колебания моста позволяет решить вопрос оптимальной настройки жесткости податливых связей и более точного подбора параметров сейсмозащитных опорных частей и оптимизировать эти параметры по жесткости и демпфированию для использования ДГК опор мостов для трехмассовой системы. Это решение весьма важно для транспортных сооружений, в частности, автодорожных и железнодорожных мостов как в Узбекистане, так и в России.

7. В работе показано, что применение конструкций упругих связей пролетных строений с опорой в виде специальных опорных частей является в настоящее время весьма перспективным способом сейсмозащиты мостов. Соответствующие настройки систем упруго-демпфирующих соединений позволяют использовать пролетное строение в качестве ДГК опоры.

8. Расчеты показали, что использование динамического гашения колебаний за счет настройки опорных частей по жесткости и демпфированию позволяет практически снять сейсмические нагрузки с опоры. Это означает, что при использовании рассмотренных предложений принятые генеральные параметры сооружения всегда могут быть обеспечены и по условию сейсмостойкости за счет соответствующего подбора опорных частей, так как это позволяет в несколько раз уменьшить сейсмическую нагрузку на опоры.

9. Примеры расчета мостов по предлагаемой методике, выполненные автором и ОАО «Трансмост» при разработке технических решений антисейсмического усиления железнодорожных и автодорожных мостов показали, что предложения диссертации наиболее существенны при проектировании и расчете мостов на сейсмические воздействия силой 9 более баллов.

Основные материалы диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикашш, входящие в перечет, рекомендованный ВАК Минобразования РФ:

1. Кузнецова И.О., Шермухамедов У.З., Жгутова Т.В., В. Хайбинь. Сейсмозащита моста на олимпийской лыжной трассе в красной Поляне // Журнал «Известия Петербургского университета путей сообщения». - Вып. 2, 2010.-С. 199-207.

2. Кузнецова И.О., Уздин A.M., В. Хайбинь, Шермухамедов У.З. Использование упругого полупространства для моделирования оснований при оценке сейсмостойкости больших мостов // Журнал «Вестник гражданских инженеров». - Вып. 3, 2010. - С. 91-95.

Публикации, не входящие в перечень, рекомендованный ВАК Минобразования РФ:

3. Кузнецова И.О., Шермухамедов У.З. Обзор специальных опорных частей для сейсмозащиты мостов // Межвузовская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Шаг в будущее» Неделя науки, март-апрель Санкт-Петербург, ПГУПС, Россия, 2008 г. - С. 65-71.

4. Кузнецова И.О., Шермухамедов У.З. Методы защиты мостов от сейсмических воздействий // 61-я Международная научно-техническая конференция молодых ученых «Актуальные проблемы современного строительства» - СПб: СПбГАСУ. - 4.III. 2008. - С. 38-43.

5. Кузнецова И.О., Шермухамедов У.З. Проблемы сейсмостойкости мостов в республике Узбекистан // Сборник научных трудов Республиканской научно-технической конференции «Актуальные проблемы современной техники и технологий» - Джизак: ДжизПИ, Узбекистан. - 2008. - С. 108-114.

6. Карлина Е.А., Кузнецова И.О., Уздин А. М., В.Хайбинь, Шермухамедов У.З. Сейсмоизоляция и сейсмогашение - основной метод обеспечения сейсмостойкости мостов // Журнал «Мир дорог». - 2008. - №35. - С. 42-44.

7. Шермухамедов У.З., Иванов С.С. Подбор и расстановка опорных частей для обеспечения сейсмостойкости моста на лыжной трассе в г. Сочи // 62-я Международная научно-техническая конференция молодых ученых «Актуальные проблемы современного строительства», СПбГАСУ. - В 5 ч. Ч. III. -СПб., 2009.-С. 105-110.

8. Кузнецова И.О., Уздин А. М., Шермухамедов У.З. Анализ развития методов расчета и проектирования мостов в сейсмических районах // Сборник научных трудов Республиканской научно-технической конференции «Проблемы внедрения инновационных идей, проектов и технологий в производство». -Джизак: ДжизПИ, 2009. - С. 54-60.

9. Кузнецова И.О., Шермухамедов У.З. Основные принципы многоуровневого проектирования мостов // Вестник ТашИИТ. - 2009. - №2. - С. 22-27.

10. Шермухамедов У.З. Анализ развития спектрального метода расчета сейсмической нагрузки // Материалы международной научно-технической конференции «Современные проблемы механики». - Ташкент: ИМиСС, Узбекистан. - 2009, 23-24 сентябрь. - С. 558-560.

И. Кузнецова И.О., Уздин А. М., Шермухамедов У.З. Актуальные вопросы сейсмозащиты мостов // Журнал «Дороги». - 2009. -№41. - С. 38-41.

12. Шермухамедов У.З. Проектирование сейсмостойких сооружений для условий Узбекистана // «Новые технологии в мостостроении» Сборник трудов, Санкт-Петербург, ПГУПС, 2010. - С. 95-99.

13. Шермухамедов У.З. Анализ теории динамических гасителей колебаний искусственных сооружений И Сборник научных трудов Республиканской научно-технической конференции «Проблемы внедрения инновационных идей, проектов и технологий в производство». - Джизак: ДжизПИ, 2010. - С. 263-266.

Подписано к печати 13.12.2010 г. Печ.л.-1,5

Печать - ризография. Бумага для множит, апп. Формат 60><84 1/16

Тираж 100 экз._Заказ № !ЯН_

Тип. ПГУПС 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., д. 9.

Введение

ГЛАВА 1. Анализ состояния исследуемого вопроса

1.1. Анализ сейсмической опасности территории республики Узбекистан

1.2. Краткий , обзор истории развития сейсмостойкого мостостроения

1.3. Повреждения мостов при сильных землетрясениях

1.4. Анализ развития методов расчета и проектирования мостов в сейсмических районах

1.5. Методы антисейсмического усиления мостов и современные технические решения опорных частей для сейсмозащиты мостов

1.6. Выводы по главе

ГЛАВА 2. Влияние точности настройки динамических гасителей колебаний (ДГК) на сейсмостойкость мостов

2.1. Анализ существующих известных решений ДГК

2.2. Задание эталона и выбор расчетной схемы для двухмассового гасителя колебаний

2.3. Исследование уравнений двухмассовой системы для оптимальной настройки жесткостей податливых соединений ДГК

2.4. Влияние ошибок настройки на эффективность динамических гасителей различных масс (при малой, соизмеримой и большой). Оптимальные настройки по жесткости и демпфированию

2.5. Исследование теории двухмассовой системы с жестко присоединенной концевой частью

2.6. Выводы по главе

ГЛАВА 3. Методика подбора оптимальных параметров сейсмозащитных опорных частей

3.1. Исследование уравнений трехмассовой системы

3.2. Учет демпфирования при построении и решении уравнений движения для трехмассовой системы

3.3. Выводы по главе

ГЛАВА 4. Конкретная техническая реализация предлагаемых систем сейсмозащиты мостов

4.1. Сущность предлагаемого технического решения сейсмозащиты мостов

4.2. Особенности предлагаемого технического решения по сравнению с другими ранее использованными техническими решениями

4.3. Примеры конкретных технических реализаций предлагаемого решения

4.4. Возможные конструкции упругих и демпфирующих связей

4.5. Выводы по главе

ГЛАВА 5. Примеры расчета и рекомендации по расчету опор балочных мостов на сейсмические воздействия

5.1. Основные принципы многоуровневого проектирования 123 мостов

5.2. Пример расчета опор однопролетного моста через р. Хирота железнодорожной линии «Адлер - аэропорт

Сочи» для обеспечения сейсмостойкости

5.2.1. Предварительные результаты расчета моста по уточненному варианту линейно-спектрального метода

5.2.2. Разработка возможных технических решений по сейсмозащите моста через р. Хирота

5.2.3. Выбор технического решения сейсмозащиты моста

5.3. Пример расчета опор моста на лыжной трассе в г. Сочи для обеспечения сейсмостойкости

5.4. Подбор и расстановка опорных частей моста на лыжной трассе в г. Сочи

5.5. Выводы по главе 154 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 155 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 159 Приложение 1. Оценка сейсмических усилий в опоре и ее перемещений по одномассной схеме при устройстве обычных подвижных и неподвижных опорных частей 171 Приложение 2. Оценка сейсмических усилий в опоре и ее перемещений по двухмассной схеме при устройстве на опоре одной скользящей опорной части и одной РОЧ 172 Приложение 3. Оценка усилий в опорах и их перемещений при использовании шаровых опорных частей значительной податливости и демпферов 174 Приложение 4. Оценка сейсмических усилий в опоре и ее перемещений по трехмассной схеме при устройстве на опоре двух РОЧ 176 Приложение 5. Оценка сейсмических усилий в опоре и ее перемещений при устройстве на опоре одной скользящей опорной части и одной РОЧ с использованием программы ОП 208 179 Приложение 6. Оценка сейсмических усилий в двух крайних опорах 182 Приложение 7. Оценка сейсмических усилий и перемещений в опоре, поддерживающую средний пролет 183 Приложение 8. Продольный расчет опор многопролетных систем на сейсмические воздействия ОП209 186 Приложение 9. Справки о внедрении

В настоящее время республика Узбекистан входит в состав стремительно развивающихся стран. С тех пор как Узбекистан приобрел независимость, возобновляются обычаи и традиции, восстанавливаются древние минареты и другие искусственные сооружения. Немаловажную роль для развития транспортной инфраструктуры Узбекистана играет восстановление Великого шелкового пути, который когда-то связывал Запад с Востоком.

В связи с этим обращается большое внимание на строительство автомобильных и железных дорог, и конечно же в частности, на строительство мостов. Были построены «Новая железнодорожная линия Карши-Гузар-Кумкурган», Ташкентская кольцевая автомобильная дорога (ТКАД), и также намечается строительство новых дорог по направлениям «Гулистан-Ангрен» и т.д.

Железные дороги в Узбекистане достаточно развиты. Важно знать, что Узбекистан является практически единственной из республик в Центральной Азии, где проведено масштабное железнодорожное строительство. Правительство Узбекистана вложило большие финансовые средства, чтобы восстановить цельность железнодорожной сети. Были соединены новыми железнодорожными линиями Нукус, Ургенч и Учкудук. Общая развернутая длина главных железнодорожных путей сегодня составляет около 3645 километров.

Как отметил в своей книге [28] Президент страны: «реализация Программы развития автомобильных дорог общего пользования на 20072010 годы уже сегодня обеспечивает круглогодичную надежную транспортную связь между всеми регионами республики, создает условия для бесперебойной транспортировки грузов и перевозке пассажиров, не пересекая территории сопредельных стран, значительно увеличивает транзит грузов по нашей территории». И созидательная работа в автодорожном строительстве продолжается. Примечательно, что по протяженности автомобильных дорог общего пользования и их техническим показателям Узбекистан занимает лидирующее место среди стран СНГ.

В' Узбекистане активными темпами ведется строительство зданий и сооружений, а также проектируются различного рода сооружения, среди которых значительное количество искусственных сооружений — это железобетонные балочные мосты, путепроводы, виадуки.

Следует отметить, что значительная часть территории Республики Узбекистан является сейсмоопасной зоной. В связи с этим к строительству мостов* должны предъявляться высокие требования. Большую часть мостов в республике составляют железобетонные мосты.

Актуальность диссертационной работы объясняется тем, что при значительных успехах в области расчета и проектирования различных сооружений для сейсмических районов' теория сейсмостойкости мостов заметно отстает от общей теории сейсмостойкости, поскольку повреждения мостов занимают небольшую долю от общего1 объема повреждений' в пострадавших районах, что определяет' основное внимание при строительстве в сейсмических районах обеспечению сейсмостойкости жилых и промышленных зданий. Существующие рекомендации по назначению расчетных схем мостов* при расчетах на сейсмические воздействия не учитывают принципов многоуровневого проектирования, сложившихся, в последние 10 лет и новых конструкций антисейсмического усиления мостов, основанных на принципах сейсмоизоляции и сейсмогашения.

При широком использовании различного рода сейсмозащитных устройств практически отсутствуют исследования по обоснованию, и оптимизации параметров сейсмоизоляции мостов, хотя работа сейсмоизолированных мостов при землетрясениях существенно отличается от работы сейсмоизолированных зданий.

Целью диссертационной работы является обоснование эффективности гашения- динамических колебаний опор мостов с сейсмоизолирующими опорными частями и подбор параметров сейсмоизолирующих опорных частей мостов. Для этого потребовалось решить следующие задачи: проанализировать эффект гашения сейсмических колебаний опор балочных мостов с сейсмоизолирующими опорными частями; оценить влияние ошибок настройки двухмассовой системы на эффективность динамических гасителей различных масс; решение задачи для двухмассовой системы с жестким закреплением концевой части (на устое); разработать методику оптимизации параметров жесткости (настроек) сейсмозащитных опорных частей мостов при работе в режиме динамического гашения колебаний; выполнить подбор сейсмозащитных опорных частей и дать практические рекомендации по оптимизации параметров сейсмозащитных опорных частей мостов сейсмических районах.

Для решения поставленных задач проведен анализ разработок отечественных и зарубежных фирм, специализирующихся в области сейсмостойкого строительства мостов, выполнена оценка влияния параметров опорных частей на сейсмические колебания системы «пролетное строение - опоры» и даны практические рекомендации по оптимизации параметров сейсмозащитных опорных частей мостов.

Ожидаемым результатом диссертации является решение указанного комплекса задач и разработка практических рекомендаций по заданию параметров жесткости (настроек) сейсмозащитных опорных частей мостов при работе в режиме динамического гашения колебаний.

Методика исследований включала построение математических моделей рассматриваемых систем, их численный анализ; сопоставление получаемых значений оптимальных параметров с неоптимальными настройками. Для решения поставленных задач использовались методы строительной механики, динамики сооружений.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- проанализированы способы сейсмозащиты мостов и показана перспективность применения динамического гашения колебаний опор с использованием пролетного строения в качестве гасящей массы. Выявлены вопросы, решение которых необходимо для применения динамических гасителей колебаний (ДГК) в сейсмостойком мостостроении;

- впервые выполнена количественная оценка влияния ошибок в настройке гасителя для больших гасящих масс, когда масса гасителя (пролетного строения) в 3 и более раза превышает массу сооружения (опоры). Показано, что в этом случае ДГК не чувствителен к параметрам настройки, особенно по демпфированию. Полученные оценки позволяют существенно упростить задачу проектирования сейсмозащитных устройств мостов;

- предложена новая схема динамического гашения колебаний мостовых опор, в которой пролетное строение, используемое в качестве ДГК, имеет дополнительное крепление на жестком устое. Показано, что такое решение упрощает задачу обеспечения условий жесткости и прочности упругих связей пролетного строения с опорой;

- предложено новое решение динамического гашения колебаний опор мостов, при котором гасящая масса (пролетное строение) располагается между двух защищаемых объектов (опор) и гасит их колебания;

- разработаны практические рекомендации по подбору параметров сейсмозащитных опорных частей мостов.

Практическая значимость диссертационной работы заключается в следующем:

- получены практические рекомендации по подбору параметров жесткости и демпфирования сейсмозащитных опорных частей при различных соотношениях гасящей массы к массе сооружения;

- разработаны методы подбора оптимальных параметров сейсмозащитных опорных частей для повышения сейсмостойкости моста;

- разработаны практические предложения по использованию пролетного строения для гашения колебаний соседних опор.

Достоверность основных положений диссертационной, работы подтверждается' тем, что они согласуются с имеющимися результатами экспериментальных исследований и опытом прошлых землетрясений, а также их соответствием результатам; полученным другими авторами по отдельным вопросам, рассмотренным в диссертации.

На защиту выносятся следующие положения:

- результаты исследований (ДГК) опор при малой, средней и большой массе ДГК;

- методика подбора оптимальных параметров сейсмозащитных опорных частей;

- конкретная техническая реализация предлагаемых систем сейсмозащиты мостов;

- технические решения по сейсмозащите автодорожных и железнодорожных мостов.

Внедрение результатов и реализация работы. Рекомендации по подбору сейсмоизолирующих сейсмозащитных опорных частей использованы:

- при разработке технических решений проектирования* моста через р. Хирота на олимпийских- объектах г. Сочи, (ОАО, «Трансмост»);

- при проектировании моста на лыжной- трассы на олимпийских объектах г.Сочи-для обеспечения сейсмостойкости (ОАО «Трансмост»);

- при выпуске типовых технических решений автодорожных мостов в Узбекистане (ООО «Techno art service»);

- в грантах ПГУПС и ОАО РЖД.

Публикации. По. теме диссертации опубликовано 13 работ, из них 2 — в.журналах, включенных в перечень научных изданий, рекомендуемых ВАК РФ, 2 - в журналах рекомендуемых ВАК Республики Узбекистан.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав; общих выводов, списка литературы и приложений. Общий объем работы, включая. 89 рисунков и графиков и 11 таблиц, составляет 190 страниц машинописного текста. Библиографический список включает 120 наименований, в том числе 19 иностранных.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Выполненные исследования позволяют сделать следующие общие выводы:

1. В настоящее время в Республике Узбекистан, значительная часть территории которой является сейсмоопасной зоной, строятся новые автомобильные и железные дороги, и в том числе мосты, путепроводы, виадуки.

2. При значительных успехах в области расчета и проектирования различных сооружений для сейсмических районов теория сейсмостойкости мостов заметно отстает от общей" теории сейсмостойкости. Основное внимание для обеспечения сейсмостойкости уделяется вопросам расчета и проектирования жилых и промышленных зданий. Существующие рекомендации по назначению расчетных схем мостов при расчетах на сейсмические воздействия не учитывают принципов многоуровневого проектирования и новых конструкций антисейсмического усиления мостов, основанных на принципах сейсмоизоляции и сейсмогашения. В то же время для обеспечения сейсмостойкости мостов от сейсмических воздействий необходимо использование специальной сейсмозащиты.

3. Анализ исследований результатов по сейсмостойкости мостов в Узбекистане показывает, что многие вопросы в этой области пока не решены. После провозглашения независимости в Узбекистане разработаны нормы КМК П-7-96, основанные на российских нормах СНиП П-7-81* по сейсмостойкому строительству, однако в этих нормах отсутствует раздел по сейсмостойкости транспортных сооружений, в том числе и мостов. Поэтому в Узбекистане при проектировании мостов до настоящего времени используют нормы России, как наиболее обоснованные в СНГ.

4. Одним из наиболее эффективных методов сейсмозащиты мостов является применение динамических гасителей колебаний опор. Они получили достаточно широкое распространения для защиты конструкций от сейсмических воздействий. В диссертации рассматриваются наиболее опасные для' опор- продольные колебания сооружения, вызываемые сейсмическими воздействиями. При этом пролетные строения, используемые как ДГК, за счет соответствующей настройки колеблются в противофазе с устоями, снижая на них суммарную сейсмическую нагрузку.

Поскольку в диссертации основное внимание уделяется ДГК опор мостов, в процессе исследования была проделана следующая работа:

- проанализировать эффект гашения сейсмических колебаний опор балочных мостов с сейсмоизолирующими опорными частями;

- оценить влияние ошибок настройки двухмассовой системы на эффективность динамических гасителей различных масс; решение задачи для двухмассовой системы с жестким закреплением концевой части (на устое); разработать методику оптимизации параметров жесткости (настроек) сейсмозащитных опорных частей .мостов при работе в режиме динамического гашения колебаний; выполнить подбор сейсмозащитных опорных частей и дать практические рекомендации по оптимизации параметров сейсмозащитных опорных частей мостов сейсмических районах.

С учетом сложности и высокой стоимости экспериментальных исследований, представляется целесообразным в качестве метода принять численное моделирование сейсмических колебаний балочных мостов.

5. Анализ технических решений ДГК показал, что существенным недостатком гасителей малой массы, как указано в работах O.A. Савинова и A.A. Никитина, является необходимость высокой точности их настройки. Небольшие отклонения в настройке гасителя или в его демпфировании сводят на нет его эффективность. Кроме того, несмотря на высокую эффективность, гасители большой массы тоже имеют свои сложности в реализации. В диссертационной работе рассмотрены три вида гасителя:

- гаситель малой массы — масса составляет менее 10 % от массы защищаемого сооружения (\>=Мгас/Мсоор=0.1); гаситель большой или соизмеримой массы, когда масса ДГК равна массе сооружения (у=Мгас/Мсоор= 1);

- гаситель очень большой (закритической) массы, когда масса гасителя превосходит критическую массу, т.е. v>vKp~2, и традиционного эффекта гашения не наблюдается.

Все три случая имеют практическое значение. Выполненные исследования показывают, что второй тип гасителя, т.е. при предпочтительнее при сейсмозащите мостовых опор, когда в качестве гасящей массы используют пролетное строение. Такие гасители достаточно реализуемы в практике сейсмостойкого строительства для повышения сейсмостойкости мостов.

6. Впервые выполнена количественная оценка влияния ошибок в настройке гасителя для больших гасящих масс, когда масса гасителя в 3 и более раза превышает массу сооружения. Для гасителей большой массы можно допустить существенные отклонения в настройке от оптимальных, причем с увеличением относительной массы гасителя зона высокой эффективности существенно возрастает. Система ДГК более чувствительна к настройке по жесткости, чем к наслройке по затуханию. Для случая у=1 ошибки по жесткости допустимы в диапазоне 0.21 </< 0.43, ошибки по затуханию в пределах 1.4 <уг<6.8. Ошибки в настройке по затуханию в большей мере влияют на смещение гасящей массы, и в меньшей мере на перемещение основной конструкции.

7. Полученные оценки позволяют существенно упростить задачу проектирования сейсмозащитных устройств мостов, поскольку дают проектировщику широкую возможность в выборе размеров и жесткости проектируемых элементов сейсмозащитных устройств.

8. Предложена новая схема динамического гашения колебаний мостовых опор, в которой пролетное строение, используемое в качестве ДГК, имеет дополнительное крепление на жестком устое. Суммарная жесткость двух пружин гасителя в данном случае значительно выше, чем оптимальная жесткость при использовании одной упругой связи Сор1<Сг/ор^+Сг2. Показано, что такое решение упрощает задачу обеспечения условий жесткости и прочности упругих связей пролетного строения с опорой, тогда как при работе одной упругой связи это может быть затруднительно. Это решение может быть эффективным, потому что с увеличением жесткости увеличивается прочность.

9. Предложено новое решение динамического гашения колебаний опор мостов, при котором гасящая масса (пролетное строение) располагается между двух защищаемых объектов (опор) и гасит их колебания. Это методика (решение) позволяет решить вопрос оптимальной настройки жесткости податливых связей и более точного подбора параметров сейсмозащитных опорных частей и оптимизировать" эти параметры по жесткости и демпфированию для использования ДГК опор мостов для трехмассовой системы. Это решение весьма важно для транспортных сооружений, в частности, автодорожных и железнодорожных мостов как в Узбекистане, так и в России.

10. В работе показано, что применение конструкций упругих связей пролетных строений с опорой в виде специальных опорных частей является в настоящее время весьма перспективным способом сейсмозащиты мостов. Соответствующие настройки систем упруго-демпфирующих соединений позволяют использовать пролетное строение в качестве ДГК опоры.

11. Для подтверждения полученных в диссертации результатов было рассмотрено несколько вариантов подбора и расстановки сейсмозащитных опорных частей различных типов мостов. В качестве примера приводятся расчеты проекта мостов на сейсмические воздействия в г. Сочи:

- однопролетного ж/д моста через р. Хирота железнодорожной линии «Адлер - аэропорт Сочи»;

- на а/д олимпийской лыжной трассе, проходящей в Красной Поляне вблизи г. Сочи.

Расчеты показали, что использование динамического гашения колебаний за счет настройки опорных частей по жесткости и демпфированию позволяет практически снять сейсмические нагрузки с опоры. Это означает, что при использовании рассмотренных предложений принятые генеральные параметры сооружения всегда могут быть обеспечены и по условию сейсмостойкости за счет соответствующего подбора опорных частей, так как это позволяет в несколько раз уменьшить сейсмическую нагрузку на опоры.

12. Примеры расчета мостов по предлагаемой методике, выполненные автором, а также в ОАО «Трансмост» при разработке технических решений антисейсмического усиления железнодорожных и автодорожных мостов показали, что предложения диссертации наиболее существенны при проектировании и расчете мостов на сейсмические воздействия силой более 9 баллов.

1. Азаев Т., Кузнецова И.О., Уздин A.M. Оценка сейсмостойкости мостов по условию сброса пролетных строений с опор // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. — 2003. — №1. с. 38-40.

2. Азаев Т. М. Оценка сейсмостойкости мостов по условию сброса пролетных строений с опор: Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук. — Махачкала, 2004. — 142 с.

3. Айзенберг Я.М. Исследования адаптивных систем сейсмозащиты и методов сейсмоизоляции (Координационное совещание, март, 1979) // Сейсмостойкое строительство, Алма-Ата. — 1980. -Вып.1. — с. 32-34.

4. Амосов A.A., Синицын С.Б. Основы теории сейсмостойкости сооружений: Учебное пособие. М.: Изд-во АСВ, 2001. - 96с.

5. Барчевская М.В., Сахарова В.В. Оценка эффективности применения податливых опорных частей для повышения сейсмостойкости автодорожных мостов // Экспресс-информация ВНИИИС. Сер. 14. Сейсмостойкое строительство. 1995. -Вып.5. - с. 12-19.

6. Бирбраер А.Н. Расчет конструкций на сейсмостойкость. СПб.: Наука, 1998.-254 с.

7. Богданов Г.И., Ткаченко С.С., Шульман С.А. Опорные части мостов. Часть 1. — СПб.: ПГУПС, 2006.-31с.

8. Богданов Г.И., Ткаченко С.С., Шульман С.А. Опорные части мостов. Часть 2. СПБ.: ПГУПС, 2006. - 33с.

9. Бондарь П.Г., Казей И.И., Лесохин Б.Ф., Козьмин Ю.Г. Динамика железнодорожных мостов. М.: Транспорт, 1965. — 412 с.

10. Ботвинкин H.H. Руководство по сейсмостойкости сооружений. — Ташкент, Средне-Азиатское отд.: Объед. Гос. Изд., 1993. 160 с.

11. Верхолин В.А Особенности расчета и подбора параметров сейсмоизоляции мостов // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2004. - №2. - с. 44-48.

12. Верхолин В.А. Оценка сейсмостойкости подвижного состава //

13. Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. — 2002. — №2. с. 9-10.

14. Ганиев И.Г., Эрбоев Ш.О. Результаты обследования пролетных строений железобетонных железнодорожных мостов // Проблемы архитектуры и строительства. — Самарканд. — 2007. — №2. — с. 16-18.

15. Гельфер А.А Разрушение мостовых опор и меры их защиты. Л.-М.: Изд. НКХ РСФСР, 1938. - 150 с.

16. Гиман Л.Н. Расчет мостов и других многопролетных сооружений по линейно-спектральной методике с учетом несинхронного возбуждения опор // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2005. -№1.-с. 3-7.

17. Гиман Л.Н., Уздин A.M. К вопросу расчета на сейсмические воздействия протяженных сооружений с дискретными опорами // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2002. - №2. - с.18-23.

18. Гордеев Ю.В, Кузнецова И.О. Моделирование устройств специальной сейсмозащиты кусочно-линейными системами // Сейсмостойкое строительство. 1996. - Вып.4. - с. 37-41.

19. Ден-Гартог Дж.П Механические колебания.—М.: Физматгиз, I960.—580с.

20. Дмитровская JI.H. Методы оценки сейсмостойкости многоопорных сооружений: Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук. -СПб., 2005-212 с.

21. Долгая A.A., Индейкин A.B., Уздин A.M. Теория диссипативных систем. СПб.: ПГУПС, 1999. - 99 с.

22. Доронин Ф.А. Сейсмоизолирующие опорные части в виде резиновых шаров // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. — 2001,-№2.-с. 56-57.

23. Елисеев О.Н., Уздин A.M. Сейсмостойкое строительство. Учебник. — СПб.: Изд. ПВВИСУ, 1997. 371с.

24. Завриев К.С. и др. Основы теории сейсмостойкости зданий и сооружений. М.: Стройиздат,1970. — 224с.

25. Инструкция по оценке сейсмостойкости эксплуатируемых мостов на сети железных и автомобильных дорог (на территории Туркменской ССР). Ашхабад:Ылым, 1988. - 106 с.

26. Каримов И.А. Мировой финансово-экономический кризис, пути и меры по его преодолению в условиях Узбекистана. Учебное пособие. — Ташкент.: Экономика, 2009. - 115с.

27. Карцивадзе Г.Н. Повреждения дорожных искусственных сооружений при сильных землетрясениях. М.: Транспорт, 1969. - 55с.

28. Карцивадзе Г.Н. Сейсмостойкость дорожных искусственных сооружений при сильных землетрясениях. М.: Транспорт, 1974. - 260с.

29. Карцивадзе Г.Н., Чуднецов В.П. Принципы проектирования в сейсмических районах // Сб. совершенствование метода расчета и конструирования зданий и сооружений, возводимых в сейсмических районах. Тбилиси.: Манициерба, 1976. - с. 73-83.

30. Квасников Б.Н., Коузах С.Н. Аппроксимация уравнений движения некоторых типов кинематических опор. // Экспресс-информация ВНИИИС. Сер.14. Сейсмостойкое строительство. 1994. — Вып.1. -с.20-25.

31. КМК 2.01.03-96. Строительство в сейсмических районах. Ташкент 1997.- 127 с.

32. Коваль А.Л., Уздин A.M. Учет сейсмостойкости подвижного состава при расчете транспортных сооружений на сейсмические воздействия // Научно-техн. реферативный1 сб. «Сейсмостойкое строительство». 1981. — Вып.5. - с. 16-19.

33. Коренев Б.Г., Резников JI.M. Динамические гасители колебаний: Теория и технические приложения. — М.: Наука. Гл.ред. физ.-мат.лит., 1988. — 304с.

34. Коренев Б.Г., Резников JI.M. О колебаниях конструкций с динамическими гасителями при стационарных случайных воздействий // Строительная механика и расчет сооружений. — 1969. — №4. — с. 33-39.

35. Корчинский И.Л. Расчет сооружений на сейсмические воздействия // Научное сообщение ЦНИПС. — М.: Гос. изд. по строительству и архитектуре, 1954. 76 с.

36. Кузнецова И.О. Многоуровневое проектирование мостов для сейсмических районов. 125 лет в мостостроении. Сборник трудов. СПб.:ПГУПС, 2008. с. 74-83.

37. Кузнецова И.О. Опыт применения специальных систем специальной сейсмоизоляции в транспортном строительстве // Экспресс-информация ВНИИИС. Сер.14. Сейсмостойкое строительство—1995. — Вып.5.-с.58-66.

38. Кузнецова И.О. Основные проблемы оценки сейсмостойкости железнодорожных мостов // Сейсмостойкое строительство. — М.:ВНИИНТПИ, 2002. Вып.2. - с.3-6.

39. Кузнецова И.О. Уточнение динамических расчетных схем мостов с учетом фрикционного взаимодействия опор, пролетных строений и элементов специальной сейсмозащиты // Сейсмостойкое строительство. М.: ВНИИНТПИ, 1997. - Вып.4. - с. 22-27.

40. Кузнецова И.О., Лунев А., Ткаченко A.C., Уздин A.M. Оценка от подвижных опорных частей при сейсмическом воздействии // Сейсмостойкое строительство. М.: ВНИИНТПИ, 2002. — Вып.2. - с.7-8.

41. Кузнецова И.О., Уздин A.M., Шермухамедов У.З., В.Хайбинь. Использование упругого полупространства для моделирования оснований при оценке сейсмостойкости больших мостов // Журнал «Вестник гражданских инженеров». Вып.З, 2010. — с.91-95.

42. Кузнецова И.О., Федотова И.А. Методика расчета металлических балочных пролетных строений со сплошной стенкой на сейсмические воздействия//Сейсмостойкое строительство—1996. — Вып.4. — с.27-35.

43. Кузнецова И.О., Шермухамедов У.З. Основные принципы многоуровневого проектирования мостов // Вестник ТашИИТа. — 2009. — №3. с. 22-27.

44. Кузнецова И.О., Шермухамедов У.З., Жгутова Т.В., В. Хайбинь. Сейсмозащита моста на олимпийской лыжной трассе в Красной Поляне // Известия Петербургского университета путей сообщения.- 2010. №2. -с. 199-207.

45. Курбацкий E.H. Воздействие подвижного состава на продольные балки железнодорожных мостов. Сборник научных трудов; Вып.476: Вопросы механики на транспорте и в строительстве / Под ред. Е.С. Сорокина, Е.Б. Горбачева. -М.: МИИТ. 1975. стр.57-63.

46. Мартемьянов А.И. Проектирование и строительство зданий и сооружений в сейсмических районах. М.: Стройиздат, 1985. — 254 с.

47. Мирходжаев Ш.А. Учет сейсмичности при расположении мостов автомагистрали Андижан-Ташкент-Кунград: Магистерская диссертация.1. Т.: ТАДИ, 2003. — 120 с.

48. Назин В.В. Новые сейсмостойкие конструкции и железобетонные механизмы сейсмоизоляции зданий и сооружений. — Стройиздат, 1993. -135 с.

49. Ненаков C.B. Проектирование и строительство крупнопролетных мостов, в Японии // Железнодорожный транспорт за рубежом. 1976. - №6. -с.26-30.

50. Никитин A.A. Динамический гаситель колебаний для мостовых опор // Сейсмостойкое строительство. —1982. №4. — с. 5-7.

51. Никитин A.A. Оценка эффективности динамического гасителя колебаний мостов при повреждении опор в процессе колебаний // ВНИИИС Госстроя СССР. Сейсмостойкое строительство. 1983. - №11.- с. 22-24.

52. Никитин A.A., Уздин A.M. Применение динамических гасителей колебаний для сейсмозащиты мостов // Экспресс-информация ВНИИИС. Сер.14.Сейсмостойкое строительство. 1986. - Вып. 9. - с. 20-24.

53. Никитин A.A. Применение динамических гасителей колебаний для сейсмозащиты опор железнодорожных мостов: Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук. — JL: ЛИИЖТ, 1988.-234 с.

54. Окамото Ш. Сейсмостойкость инженерных сооружений. -М.:Стройиздат, 1980.-321с.

55. Отчет о НИР. Анализ сейсмостойкости лыжных мостиков на трассе лыжных гонок в с.Эсто-садок Адлеровского района г.Сочи. Руководитель работ A.M. Уздин, ООО «Трансмост», 2008. 61 с.

56. Отчет о НИР. Научно-техническое сопровождение проектирования // Пересечение ж.д. эстакады с автодорогой А-148 Адлер-Красная Поляна на км 1+793. Руководитель работ А.М. Уздин, ООО «Трансмост», 2008. 61 с.

57. Отчет о НИР. Научно-техническое сопровождение проектирования однопролетного моста через р. Хирота железнодорожной линии «Адлер

58. Аэропорт Сочи». Руководитель работ A.M. Уздин, ООО «Трансмост», 2009. 22 с.

59. Пак В.Е., Сердюков М.М., Чуднецов В.П. Исследование динамических характеристик металлического автодорожного моста, расположенного в районе высокой сейсмической активности // Труды ФПИ, Фрунзе, 1968. -Вып.26.-с.114-121.

60. Поляков C.B., Быховский В.А., Рассказовский В.Т, Чураян A.JI. О проекте изменений и дополнений СНиП по сейсмостойкому строительству // Тр. ЦНИИСК. М.: Стройиздат, 1967. - с. 27-32.

61. Рашидов Т.Р. Динамическая теория сейсмостойкости сложных систем подземных сооружения. Ташкент.: Фан, 1973. - 180 с.

62. Рашидов Т.Р., Дорман И .Я., Ишанходжаев A.A., Афендиков JL, Гельман Я.Н., Оганесов Г.И. Сейсмостойкость тоннельных конструкций метрополитенов. — М.: Транспорт, 1975. 120 с.

63. Рашидов Т.Р., Хожметов Г.Х., Мардонов Б. Колебания сооружений, взаимодействующих с грунтом. Ташкент.: Фан, 1975. - 173 с.

64. Резников JI.M. Эквивалентная модель многомассовой системы с вязким и частотно-независимым внутренним трением // Строительная механика и расчет сооружений. — 1979. — № 4. — 44-48.

65. Савинов O.A. О применении динамического гасителя колебаний // Труды научно-исследовательского сектора Ленинградского отделения треста глубинных работ. Л.: Стройиздат Наркомстроя, 1940. — Вып.1. -с. 30-35.

66. Сахаров O.A. К вопросу задания сейсмического воздействия при многоуровневом проектировании сейсмостойких конструкций // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2004. - №4. - с.7-9.

67. Сахаров O.A. К вопросу о назначений коэффициентов сочетаний сейсмической и других нагрузок // Сейсмостойкое строительство. — 2003. -№3.- с. 12-19.

68. Сахаров O.A. К вопросу о назначении уровня расчетного воздействия при оценке сейсмостойкости крупных гидротехнических сооружений // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. — 2005. — №1. -с. 17-21.

69. Сахарова В.В., Симкин A.A., Никитин A.A., Уздин A.M. Использование пролетного строения для гашения сейсмических колебаний опор мостов //Экспресс-информация ВНИИИС.Сер.И.Сейсмостойкое строительство. —1982. — Вып.4. — с.14-18.

70. Сейсмическая сотрясаемость территории СССР. // Под ред. Ю.В.Ризниченко. М., Наука, 1979. 192 с.

71. Симкин А.Ю., Никитин A.A., Шульман С.А., Ахмедов Т.Ш., Ткаченко С.С. Сильницкий Ю.М., Шестоперов Г.С. A.c. СССР, МКИ E01D 19/04, N 1162886. Опорная часть сооружения. / №3523941/29-33, заявл. 23.12.82, опубл. 22.02.85, Бюл. № 23. - 3 е.: ил.

72. Словинский Ю.В. Исследование работы высоких опор балочных мостов при действии сейсмических нагрузок // Совершенствование методов расчета зданий и сооружений, возводимых в сейсмических районах, Тбилиси, Мецниерба, 1967. с.76-83.

73. Смирнов В.И. к.т.н. Международный семинар по сейсмоизоляции высоких зданий // Сейсмостойкое строительство. (г.Ереван, Республика Армения, 15-17 июня 2006г.) 2006. - №4.

74. Смирнов В.Н. Шварц H.A. Учет влияния рельсового пути на колебания многопролетных мостов. ЛИИЖТ, Л., 1981. Деп. В ЦНИИТЭИ МПС, рук. №1214/81.

75. СНиП 22-03-2009. Строительство в сейсмических районах. Актуализированная редакция СНиП II-7-81*. Москва 2010. — 68 с.

76. Тимощенко С.П. Колебания в инженерном деле. М.: Наука, 1976. — с.209-216.

77. Ткаченко С.С., Шульман С.А., Уздин A.M., Кузнецова И.О. Технические решения сейсмозащитных устройств автодорожных мостов // Сейсмостойкое строительство. 1995. — Вып.2. - с.12-18.

78. Уздин A.M. Задание сейсмического воздействия. Взгляд инженера-строителя // Сейсмостойкое строительство. 2005. — №1. — с.27-32.

79. Уздин A.M., Долгая A.A. Расчет элементов и оптимизация параметров сейсмоизолирующих фундаментов. М.: ВНИИНТПИ, 1997.-76с.

80. Уздин A.M., Елисеев О.Н., Кузнецова И.О., Никитин A.A., Павлов В.Е., Симкин А.Ю. Элементы теории трения, расчет и технология применения фрикционно-подвижных соединений.—СЛетербург: ВИГУ, 2001.—75 с.

81. Уздин A.M., Сандович Т.А., Аль-Насер-Мохомад Самих Амин. Основы теории сейсмостойкости и сейсмостойкого строительства зданий и сооружений. С.Петербург: Изд.ВНИИГ, 1993. - 175с.

82. Уздин A.M., Титов В.Ю., Гончаренко Л.Ф., Каргер И.Б. Программное обеспечение для расчета конструкций к оборудование сооружений на сейсмические воздействия // Экспресс-информация ВНИИИС. Сер. 14. Сейсмостойкое строительство. 1987. - Вып.11. - с. 17-19.

83. Уздин A.M., Шварц М.А. Назначение расчетных схем при;сейсмических; колебаниях балочных мостов // Экспресс-информация ВНИИНТПИ. Сер: Сейсмостойкое строительство. Вып.5. — 1980. — с. 63-69.

84. Хучбаров З.Г. Сейсмоизоляция автодорожных мостов // Фрунзе, КиргизНИИ. 1986. - 58с.

85. Цейтлин А.И. Об учете внутреннего трения в-нормативных документах по динамическому расчету сооружений // Строительная механика; и расчет сооружений. — 1981. — №4. — с. 33-38.

86. Цейтлин А.И., Ким Л.И. Сейсмические колебания многоэтажного здания с «гибким» верхним этажом. Снижение материалоемкости' итрудоемкости сейсмостойкого строительства. Тезисы докладов Всесоюзного совещания. М.: Стройиздат. —1982. — 85 с.

87. Цшохер В.О., Быховский В .А. Антисейсмическое строительство. — М.: Центральная строительная библиотека. — 344 с.

88. Шестоперов Г.С. Обзорная информация. Антисейсмические устройства в мостостроении. М.: ВПТИ'ГРАНССТРОЙ, 1986. - 46 с.

89. Шестоперов Г.С. Сейсмостойкость мостов. М:: Транспорт, 1984. - 143с.

90. Шульман С.А. Новые типы опорных, частей и деформационных швов для мосгов // Новые технологии в мостостроении.—2001. Вып.2.—с. 53-57.

91. Эггерт X., Гроте Ю., Каушке В. Опорные части в строительстве. М.: Транспорт, 1978. - 360с.

92. Якобсон К.К., Усольцев B.C. Горизонтальные поперечные колебания балочных виадуков // Труды НИИЖТ. 1969. - Вып. 86. - с. 66-67.

93. Ярохно В.И. К вопросу о влиянии сил трения подвижных опорных частей на динамические характеристики балочных пролетных строений // Некоторые вопросы исследования мостовых конструкций, труды ЛИИЖТа. 1966. - Вып.245. - с. 72-79.

94. An Engineering Report on the Chilean Earthquakes of May 1960. «Bull. Seism Soc of Amer» 1963. - Vol, 53, №2. - p. 220-357.

95. Barr J. The seismic safety of bridges: A view from the design office // 12th European Conference on Earthquake Engineering, Elsevier Science Ltd, Oxford, UK. 2002. - pp. 840-845.

96. Brock J.E. A note on the damped vibration absorber // J. Appl Mech. 1946. - V.13, №4.-p.A284.

97. Brock J.E. Theory of the damped vibration absorber for inertial disturbances //J. Appl. Mech. 1949.-V. 16.-№1.-p. 86.

98. Fardis M. N. Code developments in earthquake engineering. Published by Elsevier Science Ltd. 12th European Conference on Earthquake engineering. Paper Reference 845. 2002. - 845-850 pp.

99. Goji, Yamada. Damage to the Earth structures and Foundations by the Niigata Earthquake. «Soil and Foundation». 1966. v.6. - №7. - p. 1-13.

100. Hunt J.B., Hissen J.C. The broadband dynamic vibration absorber / J. Sound and Vibr. 1982. - V. 83, №4. - p. 573-578.

101. Khachian E.E., Melkumyan M.G. and Khlgatyan Z.M. (1989) Method of seismic protection of multistoried buildings. Proceeding of UNESCO1.ternational Seminar on Spitak-88 Earthquake, Erevan, Armeniya, May 1989.

102. Skiner R.I., Robinson / W.H., McVerry G.H. An introduction to seismic isolation. Ney Zeuland. John Wiley & Sons. 1993. - 353p.

103. Smith, S.P., Alaska Bridges Experience an Earthquake. «Amer. Highways». — 1965. — №1. -p.23-27.

104. Tada Y, Yoshida I, Kuribayashi E. On the Damage to Bridges Caused by the Niigata Earthquake. «Proc. of Japan Earthquake Engineering Symposium», Tokyo. 1966. - pp. 385-390.

105. The Fukui Earthquake, Hokuriku Region, Japan, 28. June 1948. v. 11-Engineering.

106. Watts P. On a method of reducting the rolling of ships at sea // Tran-s of the m-n of Naval Architects. 1883. - V.24. -P.65-90.

107. Maurer Sohne. http://www.maurer-soehne.com/.

108. Fip INDUSTRIALE, http://www.fip-group.it/.

109. Оценка сейсмических усилий в опоре и ее перемещений по одномассной схеме при устройстве обычных подвижных и неподвижных опорныхчастей

110. Расчет моста при обычных опорных частях1. Кцг:- 1.51. А >0.4 д 9.811. И 0.25 а радиус1. Е:- 33100000 а :-0.362 р 2.4т14.52 + 4.47 + 11.87 глг:- 23.87 + 3.27 + 34.78 т1-20.86 тг-61.9241. EJ:-E•J EJ 2.106 х 10"

111. Закреплено только правое пролетное строение

112. М тг + 0.25-л-а Ь -р М 62.9720.25-71 а -Ь- р 1.0521. З-Еис:Мк 6.488

113. Т:- — Т- 0.968 с-2.651x10? к1. Коэффициент динамичности1. Р :1 + 15-Т К (Т < 0.1) 2.5 М Т> 0.1 аТ <0.42.5-И V1. Г7ГГ\И1. К (т > 0.4)р 1.607

114. Б:-А-д-М-р-КуМ 5- 148.88 М:-Э-Ь М 923.058

115. N :- (гп1 + тг+71а2 Ь-р)-д N- 853.3454Эи :-- и 0.225с

116. Оценка сейсмических усилий в опоре и ее перемещений по двухмассной схеме при устройстве на опоре одной скользящей опорной части иодной РОЧ1. РОЧ О:- 300001. F :- 0.10.11. Л 1rubber:-— Crubber:-- „ . „

117. OF rubber Crubber-3.75 x 101. OF :- G-F A:-0.08 3

118. Правое пролетное строение упруго закреплено, левого нет

119. Crubberr:- Crubbei Crubberl:-1 ml:-0.01 у:-0.1 yl :- 0.1 у :- 0.251. M:2 \ 0.25-71-a -h p 0 01. М 1.05200 61.92 01. R :0 mr 00 0 ml>

120. CrubberJ + Crubberr + с -Crubberr -CrubberP -Crubberr Crubberr 0-Crubberl 0 CrubberJ ;0 0.01)1. Rб.+ОЗхЮ3 -3.75 x Ю3 -l4 -3.75 x Ю3 3.75 x Ю3 0-1 0 1 у

121. Л:- eigenvals(lwl *- r) K:-i/a1. T :2.711. A3875 x 103 3.939 99.9978.243^ '0.081. K- 4.993 T- 1.25810 , ^0.628 j1. X:- eigenvecs1. M1-R)1. Vp :d 0409 ^ 1.406 0.221. B :

122. Crubberl -yl + Crubberr-yr + c-y -Crubberryr -Crubberjyl ^ -Crubberryr Crubberr-yr 0-Crubberjyl 0 Crubberjyl )1.155xl03 -157.9191. Bf:- X * M ^BX1. Bf0.113-5.256 11.947j:-0.1 Tfj:j>