автореферат диссертации по строительству, 05.23.17, диссертация на тему:Особенности динамических откликов панельных зданий повышенной этажности, подвергающихся воздействию вибраций, вызванных движением поездов метрополитена

На правах рукописи

КОВАЛЬЧУК ОЛЕГ АЛЕКСАНДРОВИЧ

Особенности динамических откликов панельных зданий повышенной этажности, подвергающихся воздействию вибраций, вызванных движением поездов метрополитена.

Специальность 05.23.17 - «Строительная механика»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА-2004

Работа выполнена в Московском государственном строительном университете.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Мондрус Владимир Львович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Шаблинскнй Георгий Эдуардович

кандидат технических наук, доцент Бленицкий Эдуард Яшевич

Ведущая организация: НТЦ «ВИБРОСЕЙСМОЗАЩИТА»,

г.Москва

Защита диссертации состоится «/*У» мая 2004 года в часов на

заседании диссертационного совета Д212.138.12 при Московском государственном строительном университете по адресу: 113114, г.Москва, Шлюзовая наб., д. 8, ауд.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного строительного университета.

Автореферат разослан

2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Анохин Н.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

• Развитие научно-технического прогресса делает актуальным изучение динамических явлений в зданиях повышенной этажности в связи с развитием инфраструктуры городов, возникновением в городской среде нового физического фактора - вибраций техногенного характера (например, метро) с частотой воздействия 25-70 Гц и появлением различных динамических эффектов в зданиях, расположенных вблизи такого источника вибрации.

Цель диссертационной работы.

• Разработка численных и экспериментальных методов для предварительной оценки и анализа динамических явлений в зданиях повышенной этажности на стадии проектирования, строительства и эксплуатации с целью устранения отрицательных эффектов воздействия на элементы конструкции и людей вибраций, вызванных движением поездов метрополитена.

• Разработка методики расчета панельных зданий повышенной этажности на ЭВМ (с использованием программного комплекса на основе МКЭ), с помощью которой можно исследовать здания любого типа для оценки и инженерного прогноза поведения конструкций при внешнем вибрационном воздействии, вызванным подвижным составом метрополитена.

• Исследование экспериментальными методами динамических характеристик панельного здания повышенной этажности, подвергающегося воздействию вибраций, вызванных движением поезда метрополитена.

• Численный и экспериментальный анализы влияния высокочастотных вибраций (25-70 Гц) на элементы конструкции панельного здания.

Научная новизна работы состоит в следующем:

• Разработана методика расчета зданий как пространственной структуры с использованием программного комплекса на основе МКЭ.

• В результате численного анализа выявлены основные закономерности поведения элементов конструкции панельного здания повышенной этажности в спектре вибрационных частот, возникающих при движении поезда метрополитена.

• Проведены натурные исследования динамических явлений в типовом крупнопанельном здании повышенной этажности серии КТЖС-9-18, расположенном вблизи линии метрополитена мелкого заложения, с использованием двух типов измерительной аппаратуры, выполнен анализ влияния на элементы конструкции здания вибраций, вызванных движением поезда метрополитена.

• При изучении динамических характеристик здания численными и экспериментальными методами получен эффект, который можно сформулировать следующим образом: вибрации, вызванные движением поезда

Во вблизи

здания, возбуждают высшие формы собственных горизонтальных колебаний здания и, как следствие, вертикальные колебания (колебания из плоскости) перекрытий именно верхних этажей. Эту особенность динамических откликов элементов конструкции зданий повышенной этажности необходимо учитывать до начала строительства объекта и при проведении контрольных измерений динамических характеристик уже возведенного здания.

Достоверность работы, полученных результатов и научных заключений подтверждается использованием апробированных методов численного анализа и представленными в диссертационной работе экспериментальными исследованиями.

Практическая значимость.

• Примененная методика расчетов является универсальной, с её помощью можно исследовать здания любого типа, что повышает надежность проектных решений для здания, находящегося под действием внешних вибраций техногенного характера.

• Выполненные численные исследования позволяют ускорить и удешевить процесс предварительного анализа (в сравнении с экспериментальными исследованиями), заострить внимание на проблемных местах и сделать предварительный вывод о возможности строительства на выбранной площадке.

• Проведенные расчеты и экспериментальные исследования показали хорошую сходимость результатов. Таким образом метод конечных элементов (МКЭ) остается сегодня удобным инструментом для анализа и получения предварительных данных о поведении реальной конструкции и ее элементов при различного рода внешних динамических воздействиях.

• Выполненные расчеты и экспериментальные исследования позволяют сделать вывод о том, что при изучении динамических явлений в зданиях повышенной этажности, расположенных вблизи линий метро неглубокого заложения, необходимо исследовать численными (и если возможно -экспериментальными) методами колебания не только нижних, но и, что особенно важно, верхних этажей здания.

• В результате натурных измерений получены временные параметры действия и коэффициент пересчета вибраций (КПВ), возникающих от движения поезда метрополитена мелкого заложения, для свободного грунта и на фундаменте возведенного виброизолированного типового здания серии КТЖС-9-18 при равноудаленном расположении точек измерений от границы технической зоны метро, что позволяет на стадии проектирования нового аналогичного здания после измерения колебаний свободного грунта в месте строительства использовать КПВ при выполнении расчета на гармоническую нагрузку (или спектрального анализа) на запрограммированной модели здания изучить динамические отклики элементов конструкции.

• Примененные методики расчета и экспериментального обследования здания (а также строительной-площадки) рекомендуется использовать при решении вопроса о необходимости виброзащиты зданий, возводимых или находящихся

вблизи источников вибраций (например, линий метрополитена).

Внедрение результатов.

Разработанные в диссертации методы расчета и экспериментального исследования динамических характеристик крупнопанельного здания использовались ведущей организацией НТЦ «Вибросейсмозащита» (г. Москва) при решении вопроса о необходимости виброзащиты зданий, возводимых или находящихся вблизи источников вибрации техногенного характера

Апробация работы.

• Научно-практическая конференция «Высотные здания» // МГСУ. 2003.

• На заседании кафедры «Строительная механика» МГСУ 10 марта 2004 года в виде доклада автора и последующего обсуждения.

Публикации.

По материалам данной работы опубликовано три статьи. Отдельные результаты исследований докладывались на научных семинарах.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и одного приложения. Объем работы 125 страниц, включая 43 страницы графиков и рисунков, 8 таблиц, библиографический список го 167 наименований и приложение на 15 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы, сформулированы цель исследований и основные направления диссертационной работы, для численного и экспериментального анализа динамических характеристик указан тип выбранного панельного здания повышенной этажности.

Первая глава содержит обзор постановок и методов решения задач анализа воздействия вибраций техногенного характера на элементы конструкций зданий. Глава состоит из нескольких частей.

Первая часть посвящена методам инженерного анализа распространения волн вибраций, вызванных движением поезда метрополитена неглубокого заложения, в том числе прогнозу их воздействия на здание. Особо отмечено, что предложенный в работе метод инженерного прогноза уровня вибрации перекрытий здания от воздействия подвижного состава линии метрополитена хотя и является достаточно приближенным (точность - около 15%), но обеспечивают потребности строительства при обычных условиях. В сложных условиях (например, при наличии пустот в грунте, резонансном поведении вертикальных элементов конструкции здания, строительстве фундамента на заглубленных сваях и т.п.), необходимо выполнять более серьезные теоретические и экспериментальные исследования с привлечением специалистов в данной области работ.

Во второй части рассматриваются численные методы анализа динамических характеристик здания. Отмечены достоинства и недостатки при

решении задач на основе известного и широко используемого в программных комплексах метода конечных элементов (МКЭ), указывается на актуальность проблемы разработки расчетных моделей и практических методик, позволяющих рассчитывать сложные высотные здания с максимальным учетом различных факторов и возможно меньшей трудоемкостью. Эта проблема особенно обостряется при динамическом расчете конструкции, более сложном и трудоемком, чем расчет на статическую нагрузку.

Третья часть представляет обзор существующих экспериментальных методов (модельных и натурных), являющихся единственным надежным критерием проверки адекватности расчетов и инженерных прогнозов при исследовании динамических характеристик зданий и сооружений.

Отмечено, что модельные исследования обычно проводятся до начала строительства с целью уточнения и дополнения расчетных и теоретических результатов, описаны компоненты и способы проведения работ.

В натурных исследованиях динамических характеристик зданий и сооружений могут представлять интерес частоты колебаний в диапазоне от 0,5 до 70 Гц, вызываемые специальным вибратором, пульсацией ветра или воздействием техногенного характера (движение транспорта, работа механизмов и т.п.). Натурные исследования проводятся с использованием различной аппаратуры, которая постоянно модернизируется с учетом современных тенденций в развитии методов регистрации и обработки данных, а также самих измерительных приборов, которые должны обладать высокой чувствительностью. Рассмотрены основные принципы работы измерительной аппаратуры. Решая вопрос о проведении натурных исследований необходимо подобрать аппаратуру, соответствующую поставленной задаче. Зарубежный и отечественный опыт показывает перспективность метода натурных динамических исследований строительных конструкций, позволяющий выявлять особенности их динамической работы.

В заключении первой главы указывается на то, что инженерные прогнозы, экспериментальные исследования и расчеты, модельные исследования ответственных сооружений (например, зданий АЭС, жилых высотных зданий и т.д.), анализ полученных результатов, разработка на основе выполненных работ соответствующих рекомендаций на стадиях проектирования и строительства, а также принятие своевременного решения о реконструкции зданий, подвергающихся воздействию внешних вибраций техногенного характера, являются хорошими предпосылками для повышения надежности возводимых и эксплуатируемых сооружений, позволяют определить комплекс мероприятий по снижению возможных экономических потерь от «вибрационного старения» элементов конструкции зданий и обеспечить комфортные условия жизнедеятельности.

Вторая глава содержит теоретические предпосылки численного анализа динамических характеристик многоэтажных зданий. Глава состоит из пяти частей.

В первая части рассматривается влияние на здание вибраций, возникающих от движения подвижного состава метрополитена. Обосновано, что в теоретических исследованиях вибраций от метро можно ограничиться рабочим диапазоном частот 20-70 Гц. Характерной особенностью указанного диапазона является то, что собственные частоты перекрытий зданий, как правило, попадают в этот диапазон. Представлены методы оценки вибрации, воздействующей на человека, в соответствии с санитарными нормами СН 2.2.4/2.1.8.566-96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий», утвержденными Минздравом России. Применительно к вибрации от метро отмечено, что при измерении колебаний, возбуждаемых в грунте и передающихся на фундамент здания при прохождении поездов метро важно учитывать не только особенности транспорта, тоннеля метро, грунта, но и динамические характеристики самого здания.

Вторая часть посвящена особенностям расчета методом конечных элементов. Рассмотрены проблемы использования готовых программных продуктов и самих расчетов на основе МКЭ. Указано на различные подходы к принципам расчета сооружений, позволяющим минимизировать возможную погрешность вычислений и получить достоверный результат.

В третьей части речь идет о выборе расчетной модели здания повышенной этажности. С развитием строительной индустрии в практику Российского (особенно Московского) домостроения все активнее внедряется возведение многоэтажных панельных зданий заводской готовности. В то же время конструктивные и технологические преимущества панельных зданий сопряжены с усложнением расчетных схем, что превращает их в наиболее трудно рассчитываемые конструкции из всех типов жилых зданий. Полный учет всех требований при расчете целого здания (и возможно совместно с фундаментом и основанием), учет большого числа подробностей, то есть увеличение детализации расчетной схемы не может быть бесконечным. На определенном этапе это не только усложнит расчет, но и сделает его невыполнимым и даже ошибочным. Кроме того, введение дополнительных конечных элементов увеличивает порядок матрицы канонических уравнений, что приводит к увеличению времени счета и ужесточению технических требований к используемому компьютеру. В связи с этим возникает необходимость создания методики расчета высотных зданий, позволяющей рассчитывать несущие системы более эффективно.

Четвертая часть посвящена расчету здания на компьютере методом конечных элементов. Произведен расчет собственных колебаний типового крупнопанельного здания повышенной этажности серии КТЖС-9-18 с использованием программного комплекса на основе метода конечных элементов. Расчетная модель здания создана в пространственной системе координат в соответствии с проектом, разработанным Мастерской № 20 АО «Моспроект». В расчете использовались альбомы указанного проекта.

Конструктивная система здания перекрестно-стеновая с несущими

внутренними поперечными и продольными стенами. Стеновые панели и перекрытия замоделированы плоскими оболочечными элементами (с шестью стандартными степенями свободы в каждом узле), имеющими изгибные и мембранные возможности. Перекрытия этажей и несущие стеновые панели приняты монолитными. Дискретные связи между панелями несущих стен не учитываются и соединение, образованное панелями, считается монолитным. Соединение перекрытия и несущих стен - монолитный стык.

Расчет выполнялся с использованием различной конечно-элементной сетки. В результате конечно-элементная сетка выбрана таким образом, чтобы она совпадала с шагом стеновых панелей и плит перекрытий этажей. Размеры конечных элементов не более 6x6 м. Общая характеристика расчетной схемы: число узлов - 3258, число конечных элементов плиты-оболочки - 4067.

В результате получены формы и собственные частоты колебаний в диапазоне 0-70 Гц. Необходимо отметить, что примерно до 14 Гц формы колебаний представляют собой колебания здания «в целом». Потом на каждые последующие 10 Гц приходится около 500 различных форм колебаний, в том числе колебаний отдельных элементов. Выполненный анализ полученных из расчета 2700 форм и частот колебаний, тем не менее позволил выявить собственные частоты и формы колебаний здания как упругого целого, а также интересную особенность поведения перекрытий этажей здания при частотах в диапазоне 30-50 Гц: на этот спектр частот реагируют колебаниями из плоскости перекрытия именно верхних этажей.

В пятой части представлены результаты расчета собственных частот панелей перекрытий. Первые собственные частоты колебаний плит перекрытий этажей попадают в диапазон частот вибраций от метро 20-70 Гц.

В заключении главы отмечается, что реализованный в данной работе подход к расчету многоэтажного крупнопанельного 18-и этажного здания представляет собой универсальную методику расчета сложных строительных сооружений, по которой можно исследовать здания любого типа.

Рассматриваются возможные причины обнаруженного эффекта, когда амплитуда вертикальных колебаний перекрытий верхних этажей получается больше, чем на нижних этажах. Особо отмечается, что высшие формы собственных горизонтальных колебаний здания имеют максимальные амплитудные значения на верхних этажах и при отклонении от вертикали стен здания перекрытия именно верхних этажей получают дополнительный прогиб как у балки, жестко заделанной по концам и имеющей угол поворота заделки в одном направлении. Кроме того, существует близость высших частот собственных колебаний здания и собственных частот колебаний плит перекрытий этажей.

Также в заключении указывается на практическую значимость выполненных расчетов и численного анализа.

Третья глава посвящена экспериментальным измерениям параметров волн вибрации от движения поездов метрополитена на поверхности свободного

грунта, а также в подвале на фундаменте виброизолированного здания серии КТЖС-9-18 при равноудаленном расположении точек измерений от границы технической зоны метро, и изучению воздействия вибрации от движения поездов метрополитена на выбранное для исследований аналогичное здание серии КТЖС-9-18, фундамент которого не имеет виброизоляции.

В первой части главы рассматривается методика экспериментальных исследований.

В качестве исследуемого выбрано здание повышенной этажности серии КТЖС-9-18, возведенное во П-м полугодии 2003 года в составе комплекса из трех зданий на пересечении ул. Енисейская и ул. Радужная (СВАО г. Москвы) вблизи линии метрополитена неглубокого заложения (рис. 1). Все здания имеют конструктивно независимые фундаменты и несущие элементы. Фундамент исследуемого здания не имеет виброзащиты.

Исследования проводились в два этапа: первый этап включал в себя измерение в двух горизонтальных взаимно перпендикулярных направлениях только первой собственной частоты колебаний здания при действии ветра.

На втором этапе измерительные приборы устанавливались на грунт и в помещениях двух зданий. Схема размещения измерительных приборов на грунте (Стоянки 1, 2) показана на рис. 1. Схема установки измерительных приборов в исследуемом здании показана на рис. 2 (Точки 1, 2, 3). Кроме того, приборы устанавливались на пол в подвале соседнего с исследуемым здания на расстоянии от границы технической зоны метро как у Стоянки 2. Это здание серии КТЖС-9-18 идентично по конструкции исследуемому зданию, но имеет виброзащиту, установленную в фундаментной части подвала.

Вторая часть посвящена измерению первых собственных частот колебаний исследуемого здания в двух направлениях: вдоль горизонтальной оси «X» (примерно вдоль тоннеля метро, параллельно одной из главных осей здания) и вдоль горизонтальной оси (перпендикулярна оси «X»). Для

измерений использовался прибор Т88-101 с датчиком И-001 (рис. 3), имеющий сертификат соответствия. Максимальное увеличение прибора составляет 10000, диапазон измерений от 0,1 до 1000 мкм.

Измерения первых собственных частот колебаний исследуемого здания проводились на 18-м этаже на отм. + 44.8 м. Первые собственные частоты колебаний здания возбуждаются ветром, имеющим - близкий зданию амплитудно-частотный спектр. В результате измерений получены виброграммы амплитуды перемещений здания (рис. 4, 5), по которым затем вычислялись собственные частоты колебаний здания.

Собственная частота колебаний по виброграммам вычисляется по следующей формуле: Г=у.ь/Ы [Гц]

- скорость протяжки ленты V = 5 см/сек.;

- расчетная длина участка ленты виброграммы Ь [мм];

- число колебаний на расчетном участке ленты виброграммы N.

Рис. 3. Прибор TSS-101 с датчиком И-001.

Рис. 4. Виброграмма перемещений исследуемого здания (ось «X»).

Рис. 5. Виброграмма перемещений исследуемого здания (ось <^»).

Расчетные и экспериментальные данные сведены в таблиц) 1.

Таблица 1

Первые собственные частоты колебаний исследуемого 18-и этажного здания серии КТЖС-9-18

Максимальная погрешность численного расчета и натурных измерений составляет 11 %, что в исследованиях такой сложной конструкции можно считать допустимым результатом.

Частоту крутильной формы колебаний здания зарегистрировать прибором TSS-101 (рис. 3) не удалось в связи с тем, что для её визуализации необходимо использовать синхронную запись двух датчиков.

В третьей части главы измерены динамические характеристики свободного грунта и зданий при прохождении поездного состава метрополитена.

Оборудование для выполнения работ предоставлено фирмой ООО «ИнжсстроЙсервис-1». Измерения проводились модернизированными виброметрами СМ-3. В качестве регистрирующего прибора использовался PC Note Book (с пакетом специализированных программ), соединенный с датчиками через аналого-цифровой преобразователь. Все приборы и программное обеспечение паспортизированы, прошли метрологическую проверку в лаборатории Динамики и прочности строительных конструкций НИИ Экспериментальной механики МГСУ.

Полученные данные показывают, что время прохождения поезда метрополитена составляет 10-12 сек. За этот период по грунту распространяется волна колебаний по всем трем выбранным осям X, Y, Z со среднеквадратическим значением виброскорости около 70 дБ, причем частота колебаний находится в диапазоне 38-48 Гц, а амплитуды колебаний составляют в среднем 2-5 мкм. При отдалении от метро и приближении к виброизолированному зданию среднеквадратическое значение виброскорости уже снижается и в подвале составляет менее 40 дБ. На частотном спектре тоже наблюдается уменьшение значений, но появляются всплески на частотах до 70 Гц. По всей видимости, это можно объяснить ответной реакцией фундамента и самого здания на пришедшую волну колебаний. Амплитуда колебаний в подвале уменьшается на порядок по сравнению со стоянкой 1 как за счет удаления от метро, так и вследствие перехода от свободной поверхности грунта к подвалу здания. Коэффициент пересчета (уменьшения) амплитуды колебаний в подвале по сравнению со свободной поверхностью грунта стоянки 2 следующий:

Таблица 2

Амплитуды колебаний свободного грунта и в подвале виброизолированного здания серии КТЖС-9-18

Синхронная запись приборов, установленных

на Стоянке 1 на Стоянке 2

X 2.87.10-'мм X 2.23.10* мм

ё У 5.99.10* мм и 5 У 2.04.10* мм

X и и 5 ъ 2.23.10"' мм X 1» Ъ 1.11.10"'' мм

гч X 2.10.10* мм и гч X 2.39.10* мм

У 1.60.10"* мм 5 У 2.30.103 мм

ъ 2.01.10* мм г 1.49.10* мм

Синхронная запись приборов, установленных

в подвале в/и здания КТЖС-9-18 на Стоянке 2

X 5.20.10"4 мм ГО ф. X 2.67.10* мм

и Я У 1.12.10* мм и 3 У 1.58.10* мм

и ъ 7.83.10"4 мм X ' и & 3 ъ 2.86.10* мм

и X 5.38.10"4 мм X 3.38.10* мм

п к У 4.75.10"4 мм о К 2 У 1.47.10* мм

ъ 3.88.10"^ ъ 2.48.10* мм

Особо следует отметить, что Стоянка 2 удалена на 16 м от исследуемого здания. В этом здании при неблагоприятном стечении обстоятельств (дополнительный износ верхнего строения пути, резонансные явления в элементах конструкции здания, появление волноводов в грунте и т.д.) могут быть нарушены допустимые нормы вибраций (см. табл. 3), так как исследуемое здание построено фактически на границе допустимых территориальных норм. Этот факт и полученный в расчете эффект (см. Главу 2) стал дополнительной причиной дальнейшего изучения динамических характеристик здания экспериментальными методами.

Таблица 3

Допустимые значения вибрации в помещениях, установленные Санитарными нормами СН 2.2.4/2.1.8.566-96

Рис. 6. Запись собственных колебаний перекрытия (точка 1), мм/с.

ООК4Ш ШИЛ «пл< вля^л иммл «.МИЛ 1.ИВ«Л

«. I И............. 11 I | гг^тзо-гтвгет- с—|

Рис. 7. Спектральная плотность записи собственных колебаний перекрытия

(точка 1).

Рис. 9. Спектральная плотность записи собственных колебаний перекрытия

(Точка 2).

В четвертой части экспериментальных исследований представлены результаты измерений собственных колебаний плит перекрытия в точках 1 и 2 на втором этаже исследуемого здания при сосредоточенном внешнем динамическом воздействии по центру перекрытия. Первые собственные частоты колебаний перекрытий здания серии КТЖС-9-18 находятся в диапазоне 45-70 Гц (рис. 6, 7, 8, 9).

В пятой части главы произведены измерения в точках 1, 2, 3 на отметке пола 5, 12, 18-го этажей здания при прохождении поезда метро. На каждой точке устанавливалось три прибора. Обработанные результаты натурных измерений представлены в виде графиков скоростей (велосиграмм), перемещений и спектральной плотности. По этим графикам также можно определить первые собственные частоты колебаний здания.

Таблица 4

Первые собственные частоты колебаний исследуемого 18-и этажного здания серии КТЖС-9-18, полученные в результате расчета и измерений №1 и №2

Виды работ Частота, Гц (колебания по «У») Частота, Гц (колебания по <<Х»)

Расчет 1.29122 1.92711

5 18-й этаж 1.28 2.16

ё 18-й этаж 1.4 1.8

и е- S 18-й этаж 1.4 1.7

18-й этаж 1.4 1.9

а * 12-й этаж 1.5 1.9

12-й этаж 1.4 1.8

5-й этаж 1.4 1.8

Из приведенной таблицы следует, что существует хорошая сходимость результатов выполненного расчета первых основных частот собственных колебаний здания и экспериментальных данных, полученных на разном оборудовании.

Кроме того, полученные данные позволяют оценить работу перекрытия во всем спектре измеренных частот (рис. 10). В диапазоне частот 35-40 Гц на 18-ом этаже здания перекрытие активно реагирует колебаниями из плоскости, тогда как на 12-м и 5-м этажах такого явления не наблюдается. Этот результат подтверждает полученный в расчете эффект (см. Главу 2), когда на частотах собственных горизонтальных колебаний здания выше 30 Гц на такой спектр воздействия реагируют колебаниями из плоскости перекрытия именно верхних этажей.

Анализ прогибов перекрытий при колебаниях от воздействия поезда метрополитена также показал максимальные вертикальные колебания перекрытия именно на 18-м этаже здания (см. рис. 11 и табл. 5).

Рис. 10. Велосиграммы колебаний перекрытий по вертикальной оси «2» (сверху вниз - на 5,12,18-м этажах соответственно; по горизонтальной оси ■

частота, Гц).

2.42£*01 2.67Е»01 2.91 Е*01 Э.1в£»01 Э.41Е-Л1 Э.6в£>01 Э.91Е.01 4.15Е-01 4.40Е-01 4.66Е.01 4.90Е«01

Рис. 11. Синхронные записи смещений в мм (сверху вниз: 18,12,5 этажи, по осям X, У и Ъ соответственно). Фрагменты записей (горизонталь в секундах).

Таблица 5

Смещения по вертикали перекрытий этажей исследуемого 18-и этажного здания серии КТЖС-9-18 при воздействии вибрации от поезда метрополитена неглубокого заложения

Исследуемые этажи__Прогибы (колебания) перекрытия, мм

Значения прогибов перекрытий на 5-м и 18-м этажах отличаются почти в три раза. Это еще раз подтверждает полученный ранее эффект максимальных колебаний перекрытий именно на верхних этажах здания.

В заключение главы отмечается следующее:

• экспериментальные исследования подтвердили правильность методики проведенного численного анализа динамических характеристик здания;

• динамическое воздействие от поездов линии метрополитена возбуждает высшие формы собственных колебаний здания в диапазоне частот, которые близки к собственным частотам вертикальных колебаний перекрытий;

• собственные формы колебаний здания на высших частотах от воздействия поездов линии метрополитена имеют максимальные горизонтальные амплитуды на верхних этажах, на которые «откликаются» колебаниями из плоскости перекрытия именно верхних этажей;

• перекрытия нижних этажей здания не имеют значимого по энергии спектра отклика на частоты в диапазоне выше 20 Гц;

• перекрытия верхних этажей здания реагируют на высокочастотный спектр воздействия 35-45 Гц и, возможно, могут даже резонировать.

Таким образом, при - динамическом воздействии от движения поезда метрополитена существует близость собственных частот высоких форм изгибных колебаний зданий повышенной этажности и собственных частот вертикальных колебаний перекрытий верхних этажей. Эту особенность динамических откликов элементов конструкции зданий повышенной этажности необходимо учитывать до начала строительства объекта и при проведении контрольных измерений динамических характеристик уже возведенного здания.

Примененные методики расчета и экспериментального обследования здания рекомендуется использовать при решении вопроса о необходимости виброзащиты зданий, находящихся вблизи источников вибрации техногенного характера (например, линии метрополитена).

В четвертой главе представлен расчет запрограммированной ранее модели здания (см. Главу 2) на гармоническую нагрузку в предположении, что здание находится на расстоянии от технической зоны метро как у стоянки 2 (рис. 1). В расчетной модели здания учтено демпфирование материала с коэффициентом , а на уровне фундамента здания поочередно вдоль

выбранных осей X, У, Ъ задавались линейное смещение 5.5.10-04 мм, полученное осреднением значений экспериментальных данных, и гармоническая вибрационная нагрузка со среднегеометрическими частотами полос 31.5 и 63 Гц (см. табл. 3).

В результате выполненных расчетов получены вертикальные перемещения (прогибы) плит перекрытий на частотах 31.5 и 63 Гц. По этим прогибам вычислялись среднеквадратические значения виброскорости по следующей формуле:

Усри1=Г.А/^2~[м/с]

Затем вычислялись логарифмические уровни виброскоростей при колебании перекрытий в вертикальном направлении по формуле: 1^=20.^/5.10*' [дБ]

Г - среднее квадратическое значение виброскорости, м/с;

- опорное значение виброскорости, м/с.

Полученные результаты сравнивались с допустимыми значениями (см. табл. 3), указанными в Санитарных Нормах 2.2.4/2.1.8.566-96.

В четвертой главе сделаны следующие выводы:

• от вертикальных колебаний, действующих на фундамент здания, перекрытия нижних этажей имеют большую амплитуду прогибов, чем перекрытия верхних этажей, что объясняется затуханием вертикальной волны колебаний по высоте здания из-за демпфирования материала стен, перекрытий и стыков элементов;

• перекрытия верхних этажей при горизонтальных колебаниях фундамента имеют большую амплитуду прогибов, чем перекрытия нижних этажей, что вполне согласуется с выводами, представленными в Главе 2 и Главе 3 диссертационной работы;

• значения вибрации отдельных перекрытий в расчете превышают допустимые нормы (см. табл. 3) по вертикальному логарифмическому уровню виброскорости в среднегеометрической частоте полос 31.5 и 63 Гц при горизонтальном смещении фундамента здания.

Можно сделать окончательный вывод о том, что горизонтальные колебания грунта от воздействия поезда метрополитена наиболее неблагоприятны для зданий повышенной этажности. Если здание КТЖС-9-18 построить на расстоянии от технической зоны метро как у стоянки 2 (см. рис. 1) или еще ближе, то необходимо в этом здании выполнить комплекс мероприятий по виброзащите с целью выполнения Санитарных норм СН 2.2.4/2.1.8.566-96. Такие мероприятия выполнены на соседнем с исследованным зданием КТЖС-9-18, расположенным в «небезопасной виброактивной зоне» и являются вполне обоснованными.

В приложении приведена таблица значений собственных частот колебаний 18-и этажного здания серии КТЖС-9-18 (в диапазоне 0-70 Гц), полученных в результате расчета модели здания.

Заключение. В диссертационной работе сделаны следующие выводы:

• В связи с развитием инфраструктуры городов и появлением в городской

среде нового фактора - вибрации техногенного характера (например, метро) с частотой 25-70 Гц, становится актуальным изучение динамических явлений и различных динамических эффектов в зданиях, особенно повышенной этажности, расположенных вблизи такого источника возбуждений.

• - Выявлен и теоретически обоснован эффект когда на частотах собственных горизонтальных колебаний здания выше 30 Гц на такой спектр воздействия реагируют перекрытия именно верхних этажей.

• Выполнение расчетов по предложенной методике позволит сократить объем экспериментальных исследований, удешевить и ускорить процесс предварительного анализа, заострить внимание на проблемных местах и сделать предварительный вывод о возможности строительства на выбранной площадке.

• Примененная методика расчетов является универсальной, с её помощью можно исследовать здания любого типа, что повышает надежность проектных решений для зданий, находящихся под воздействием внешних вибраций техногенного характера.

• При изучении динамических явлений в зданиях повышенной этажности, расположенных вблизи линий метрополитена неглубокого заложения, необходимо проводить измерения колебаний перекрытий не только нижних, но верхних этажей.

• Для уменьшения риска появления различных негативных явлений в зданиях, расположенных вблизи линий метро неглубокого заложения, необходимо применять комплекс мер по виброзащите таких зданий.

Таким образом, выполненная диссертационная работа является научным обоснованием примененных методик расчета и экспериментального обследования здания (а также строительной площадки) при решении вопроса о необходимости виброзащиты зданий, возводимых или находящихся вблизи источника техногенной вибрации.

Основные положения диссертации и результаты исследований опубликованы в следующих работах:

1. Ковальчук О.А., Дашевский М.А. Особенности динамической реакции здания повышенной этажности на вибрации, возбуждаемые движением поездов метрополитена. // Промышленное и гражданское строительство. М.: 2004. №4.

2. Ковальчук О.А., Дашевский М.А., Мондрус В.Л. Влияние поездного состава метрополитена на поведение крупнопанельных зданий. // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. М.: 2004. №3.

3. Ковальчук О.А., Зубков Д.А., Дашевский М.А. Расчетные и экспериментальные исследования воздействия физических факторов производственной среды на жилые здания повышенной этажности. // Железобетонные конструкции зданий большой этажности: Сб. науч. тр. / М.: МГСУ. 2004.

КОПИ-ЦЕНТР св. 77:07:10429 Тираж 100 экз. тел. 185-79-54

г. Москва м. Бабушкинская ул. Енисейская 36 комната №1 (Экспериментально-производственный комбинат)

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ОСНОВНЫХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ В ГОРОДСКИХ УСЛОВИЯХ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ.

1.1. Методы инженерного анализа и прогноза.

Щ 1.2. Методы расчета. ф 1.3. Экспериментальные методы исследований.

1.3.1. Модельные исследования.

1.3.2. Натурные исследования.

1.3.3. Использование экспериментальных данных.

Развитие современных городов выводит на первый план проблему выбора оптимального и обоснованного новейшими достижениями науки и техники варианта строительства. Для градостроительства характерна ограниченность и стесненность территории, связанная с наличием большого количества действующих сетей и коммуникаций, необходимостью сохранения природной зоны, памятников архитектуры и т.п. Такое положение затрудняет развитие городов за счет расширения площади объекта и строительной площадки, вынуждает увеличивать этажность возводимых зданий [35]. Тенденция роста этажности зданий, особенно в крупных городах, подтверждается мировой практикой. Возведение таких зданий является экономически целесообразным. Особо широкое распространение получили здания из сборных панельных элементов. Многие жилые здания повышенной этажности поставлены на конвейер, т.е. стали типовыми, и на первый план выходит другая задача -обеспечение комфортных условий жизнедеятельности в помещениях жилых зданий.

Тенденция роста этажности зданий, особенно в крупных городах, подтверждается мировой практикой. С ростом этажности здание становится более сложным и ответственным инженерным сооружением. В жилом или административном высотном здании могут находиться одновременно тысячи людей, условия жизнедеятельности которых непосредственно зависят от знаний и профессионализма проектировщиков, расчетчиков, поставщиков материалов и строителей, принявших участие в работе над этим сооружением.

С другой стороны, в структуре городской среды активно развиваются транспортные коммуникации (железнодорожные сети, линии метро и т.п.), т.е. физические факторы производственной среды, возбуждающие высокочастотные для строительных конструкций и сооружений (в диапазоне 25-70 Гц) динамические нагрузки, на которые могут реагировать здания и их элементы. Отнести строительство на «безопасное» расстояние является экономически неприемлемым. В этом случае необходимо исключить из площади строительства 40-метровую полосу технической зоны метро и по 30 м с каждой стороны от границы этой зоны и в результате исключается из полноценного использования 1 га на каждые 100 м трассы, что для бюджета крупных городов нерентабельно. В каждом крупном городе имеются генеральные планы развития, в которые включаются действующие и планируемые транспортные сети и коммуникации, места и районы перспективной застройки, мероприятия по обновлению и реконструкции имеющихся зданий и сооружений. В результате можно составить прогноз о наличии или возникновении вблизи проектируемых или уже построенных зданий техногенных факторов, являющихся источником вибраций. Волны вибраций, распространяющиеся в грунте, имеют трехмерный характер и сначала воздействуют на фундаменты, а затем на несущие и другие конструктивные элементы расположенных вблизи транспортных коммуникаций зданий и сооружений. Первичным является вибрационное воздействие, которое в зависимости от обстоятельств может дополняться шумовым. Вибрационное воздействие воспринимается людьми, находящимися внутри зданий, если оно по частоте соответствует диапазону наибольшей чувствительности, а шумовое в основном в виде низкочастотного гула. При неблагоприятном сочетании факторов такие воздействия могут вызывать у людей неприятные ощущения, отрицательно влияющие на самочувствие и работоспособность. Это неоднократно отмечалось в жалобах граждан, находящихся и проживающих в зданиях, расположенных, например, вблизи линий метро неглубокого заложения. А возникающие в помещениях здания вибрации недопустимо высокого уровня могут также оказывать неблагоприятное физиологическое воздействие на людей. В Москве люди подвергаются такому воздействию регулярно, особенно если живут рядом с линией метрополитена. Воздействие микросейсмики на человека — долговременный процесс, который потом может стать причиной различных заболеваний. Клинико-физиологическое обследование населения, подвергающегося в жилых помещениях воздействию механических колебаний от объектов рельсового транспорта, выявило объективные физиологические изменения функционального состояния отдельных систем организма, носящие фазный характер. Так, при непродолжительном действии вибрации (до 1,5 лет) на первый план выступают функциональные нарушения центральной нервной системы в виде астенического, астеновегетативного синдромов и неврастении. В группе населения с более длительным сроком проживания (7 лет) чаще регистрируются нарушения деятельности сердечно-сосудистой системы. Точно так же микросейсмика воздействует и на «здоровье» зданий и других сооружений. В конструкциях со временем могут накапливаться напряжения, появляются микротрешины, ускоряется старение материалов, а это уже прямые экономические потери. По мнению специалистов по вибромеханике, в Москве пора создавать виброкарты местности. Например, в институте машиноведения (ИМАШ) разработан уникальный математический аппарат, позволяющий обрабатывать данные измерений и получать карты виброопасных направлений, создавать по ним математические (спектральные) модели почвы, зданий и сооружений для разных районов Москвы.

Таким образом, изучение динамических характеристик зданий, подвергающихся воздействию вибраций, имеет особую актуальность.

Указанные обстоятельства определили основные направления данной работы:

1. Разработка методики расчета здания повышенной этажности на ЭВМ (с использованием программного комплекса на основе МКЭ), по которой можно исследовать здания любого типа для оценки и инженерного прогноза поведения конструкций при внешнем вибрационном воздействии, вызванным подвижным составом метрополитена.

2. Исследование экспериментальными методами динамических характеристик крупнопанельного здания повышенной этажности, подвергающегося воздействию вибраций, вызванных движением поездов метрополитена.

3. Численный и экспериментальный анализы влияния высокочастотных вибраций (25-70 Гц) на элементы конструкции здания.

4. Разработка методик предварительной оценки и анализа динамических явлений в зданиях повышенной этажности на стадии проектирования, строительства и эксплуатации с целью устранения отрицательных эффектов воздействия на элементы конструкции и людей вибраций, вызванных движением поезда метрополитена.

Для научных исследований выбрано крупнопанельное типовое жилое здание повышенной этажности (18 этажей), скомпонованное из КОПЭ, серии КТЖС-9-18 [10]. Экспериментальные данные получены для аналогичного здания, построенного на «безопасном» расстоянии от линии метрополитена неглубокого заложения.

Результаты работы позволяют сделать следующие выводы:

1. Развитие научно-технического прогресса делает актуальным изучение динамических явлений в зданиях, особенно повышенной этажности, в связи с развитием инфраструктуры городов, возникновением в городской среде нового физического фактора - вибрации техногенного характера (например, метро) с частотой воздействия 25-70 Гц и появлением различных динамических эффектов в зданиях, расположенных вблизи такого источника возбуждений.

2. Выявлен и теоретически обоснован эффект когда на частотах собственных горизонтальных колебаний здания выше 30 Гц на такой спектр воздействия реагируют перекрытия именно верхних этажей.

3. При изучении динамических явлений в зданиях повышенной этажности, расположенных вблизи линий метро неглубокого заложения, необходимо проводить измерения колебаний перекрытий не только нижних, но и верхних этажей.

4. Проведенные численные расчеты и экспериментальные исследования показали хорошую сходимость результатов. Таким образом метод конечных элементов и примененная методика численных расчетов остается сегодня удобным инструментом для получения предварительных данных о поведении конструкции и ее элементов при различного рода воздействиях.

5. Выполнение расчетов по предложенной методике предоставляют возможность сократить объем экспериментальных исследований, удешевить и ускорить процесс предварительного анализа (по сравнению с экспериментальными исследованиями), заострить внимание на проблемных местах и сделать предварительный вывод о возможности строительства на выбранной площадке.

6. Примененная методика численных расчетов является универсальной, по которой можно исследовать здания любого типа, что повышает надежность проектного решения здания, находящегося под действием внешних вибраций техногенного характера.

7. Для уменьшения риска появления различных негативных явлений в зданиях, расположенных вблизи линий метро неглубокого заложения, необходимо применять комплекс мер по виброзащите таких зданий.

Таким образом данная работа является научным обоснованием примененных методик расчета и экспериментального обследования здания (а также строительной площадки) при решении вопроса о необходимости виброзащиты зданий, возводимых или находящихся вблизи источников вибрации техногенного характера.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Федеральный закон РФ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» (с изм. от 30 декабря 2001 г., 10 января, 30 июня 2003 г.). 1999.

2. СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции. М., 1985.

3. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. М ., 2001.

4. СНиП П-7-81*. Строительство в сейсмических районах. М.,1982.

5. Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий. Санитарные нормы СН 2.2.4/2.1.8.566-96. Утв. Пост. Госкомсанэпиднадзора России № 40. 1996.

6. Допустимые уровни шума, вибрации и требования к звукоизоляции в жилых и общественных зданиях. Московские городские строительные нормы МГСН 2.04.-97. М., 1997.

7. Временное руководство по оценке вибрации в помещениях жилых и общественных зданий от движения поездов метрополитена. Утв. Расп. Прав. Москвы № 513-РЭП. М., 1997.

8. Гигиеническая оценка физических факторов производственной и окружающей среды. Руководство 2.2.4./2.1.8.000. М., 1997.

9. Инструкция по расчету несущих конструкций промышленных зданий и сооружений на динамические нагрузки. М.,1970.

10. Проект «КОПЭ-2000. КТЖС 9-18. Крупнопанельные жилые дома повышенной этажности, скомпонованные из КОПЭ».1. Книги и монографии

11. Александров А.В., Лащеников Б.Я., Шапошников Н.Н. и др. Методы расчета стержневых систем, пластин и оболочек с использованием1. ЭВМ. 4.1,4.2. М., 1976.

12. Аргирис Дж. Современные достижения в методах расчета конструкций с применением матриц. Пер. с англ. М., 1968.

13. Бартеньев О.В. Современный FORTRAN. М., 1998.

14. Бате К., Вилсон Е. Численные методы анализа и метод конечных элементов. Пер. с англ. М., 1982.

15. Бахвалов Н.С. Численные методы. М., 1973.

16. Бахвалов Н.С., Панасенко Г.П. Осреднение процессов в периодических средах. М., 1984.

17. Беллман B.JI. Введение в теорию матриц. М., 1976.

18. Бендат Дж. Основы теории случайных шумов и её применения. М., 1965.

19. Берзон И.С. и др. Динамические характеристики сейсмических волн в реальных средах. М., 1962.

20. Бидерман B.JI. Механика тонкостенных конструкций. Статика. М., 1977.

21. Биргер И.А. Стержни, пластинки, оболочки. М., 1992.

22. Болотин В.В. Случайные колебания упругих систем. М., 1979.

23. Васидзу К. Вариационные методы в теории упругости и пластичности. Пер. с англ. М., 1987.

24. Власов В.З. Тонкостенные упругие стержни. М., 1959.

25. Волков Е.А. Численные методы. М., 1987.

26. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы. Пер. с англ. М., 1984.

27. Геммерлинг А.В. Расчет стержневых систем. М., 1974.

28. Годунов С.К. Решение систем линейных уравнений. Новосибирск, 1980.

29. Голунов С.К., Рябенький B.C. Разностные схемы. М., 1977.

30. Гольденблат И.И., Николаенко Н.А., Поляков С.В. и др. Модели сейсмостойкости сооружений. М., 1979.

31. Дарков А.В., Шапошников Н.Н. Строительная механика. М., 1986.

32. Деклу Ж. Метод конечных элементов. Пер. с англ. М., 1975.

33. Демидович Б.П., Марон И.А. Основы вычислительной математики. М., 1970.

34. Дроздов П.Ф. Конструирование и расчет несущих систем многоэтажных зданий и их элементов. М., 1977.

35. Дроздов П.Ф., Додонов М. И. и др. Проектирование и расчет многоэтажных гражданских зданий и их элементов. М., 1986.

36. Егупов В.К., Командрина Т.А., Голобородко В.Н. Пространственный расчет зданий. Киев, 1976.

37. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. Пер. с англ. М., 1975.

38. Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация. Пер. с англ. М., 1986.

39. Зенкевич О., Ченг И. Метод конечных элементов в теории сооружений и в механике сплошных сред. Пер. с англ. М., 1974.

40. Зуховицкий С.И., Авдеева Л.И. Линейное и выпуклое программирование. М., 1967.

41. Иванов П.Л. Грунты и основания гидротехнических сооружений. М., 1985.

42. Йованович П. Статика сооружений в матричной форме. М., 1984.

43. Калиткин Н.Н. Численные методы. М., 1976.

44. Каплун А.Б., Морозов Е.М., Олферьева М.А. ANSYS в руках инженера. М., 2003.

45. Караманский Т.Д. Численные методы строительной механики. М., 1981.

46. Катцан Г. Язык ФОРТРАН 77. М., 1982.

47. Киселев В.А. Строительная механика. Общий курс. М., 1986.

48. Клаф Р., Пензиен Дж. Динамика сооружений. Пер. с англ. М., 1979.

49. Коллинз Дж. Повреждение материалов в конструкциях. Анализ, предсказание, предотвращение. Пер. с англ. М., 1984.

50. Корчинский И. JI. Колебания высотных зданий. М., 1953.

51. Косицин Б.А. Статический расчет крупнопанельных каркасных зданий. М„ 1971.

52. Крысицкий В. Шеренга великих математиков. Варшава, 1981.

53. Ланкастер П. Теория матриц. Пер. с англ. М., 1982.

54. Леонтьев Н.Н., Соболев Д.Н., Амосов А.А. Основы строительной механики стержневых систем. М., 1996.

55. Лишак В. И. Расчет бескаркасных зданий с применением ЭВМ. М., 1977.

56. Мак-Кракен Д., Дорн У. Численные методы и программирование на ФОРТРАНЕ. Пер. с англ. М., 1977.

57. Маклакова Т.Г., Нанасова С.Н. Конструкции гражданских зданий. Учебник. М., 2000.

58. Марджанишвили М.А., Марджанишвили Л.М. Теоретические и экспериментальные исследования элементов сейсмостойких каркасно-панельных зданий. Тбилиси, 1977.

59. Марджанишвили М.А. Методика учета пространственной работы и протяженности современных зданий при расчете их на сейсмические воздействия. М., 1976.

60. Митропольский М.Н. Применение теории матриц к решению задач строительной механики. М., 1969.

61. Немчинов Ю.М., Назаров Ю.П. Динамика и сейсмостойкостьсооружений. М., 1988.

62. Николаенко Н.А., Назаров Ю.П. Динамика и сейсмостойкость сооружений. М., 1988.

63. Норри Д., Ж. Фриз. Введение в метод конечных элементов. Пер. с англ. М., 1981.

64. Ньюмарк Н. и др. Основы сейсмостойкого строительства. Пер. с англ. М., 1980.

65. Окамото Ш.М. Сейсмостойкость инженерных сооружений. М., 1980.

66. Перельмутер А.В., Сливкер В.И. Расчетные модели сооружений и возможность их анализа. Киев, 2001.

67. Пирумов У.Г. Численные методы. М., 1998.

68. Подольский Д.М. Пространственный расчет зданий повышенной этажности. М., 1975.

69. Поляков С.В. Последствия сильных землетрясений. М., 1978.

70. Поляков С.В. Сейсмостойкие конструкции зданий. М., 1969.

71. Пярнпуу А.А. Программирование на современных алгоритмических языках. М., 1990.

72. Ржаницын А.Р. Строительная механика. М., 1982.

73. Ржаницын А.Р. Теория составных стержней строительных конструкций. М., 1948.

74. Ржаницын А.Р. Устойчивость равновесия упругих систем. М., 1955.

75. Рикардс Р.Б. Метод конечных элементов в теории оболочек и пластин. Рига, 1988.

76. Розин JI.A. Метод конечных элементов в применении к упругим системам. М., 1977.

77. Розин JI.A. Стержневые системы как системы конечных элементов. Ленинград, 1975.

78. Розин Л.А. Основы метода конечных элементов в теории упругости.1. Ленинград, 1972.

79. Самарский А. А. Теория разностных схем . М., 1983.

80. Самарский А. А. Введение в численные методы. М., 1982.

81. Самарский А.А., Николаев Е. С. Методы решения сеточных уравнений. М., 1978.

82. Самохин А.Б., Самохина А.С. Фортран и вычислительные методы. М., 1994.

83. Сегерлинд Д. Применения метода конечных элементов. Пер. с англ. М., 1979.

84. Секулович М. Метод конечных элементов. Пер. с сербского. М., 1993.

85. Синицын А.П. Метод конечных элементов в динамике сооружений. М., 1978.

86. Синицын А.П. Практические методы расчета сооружений на сейсмические воздействия. М., 1967.

87. Синицын С.Б., Ванюшенков М.Г. Матричные методы и МКЭ решения задач строительной механики. М., 1984.

88. Смирнов А.Ф., Александров А.В., Лащеников Б.Я. Строительная механика. Динамика и устойчивость сооружений. М., 1984.

89. Смирнов А.Ф., Александров А.В., Лащеников Б.Я., Шапошников Н.Н. Строительная механика. Стержневые системы. М., 1981.

90. Соколов М.И., Варава В.И., Левит Г.М. Гасители колебаний подвижного состава. М., 1985.

91. Стренг Г., Фикс Дж. Теория метода конечных элементов. Пер. с англ. М., 1977.

92. Суворов Г.А., Бутковская З.М., Хунданов Л.Л. Производственная вибрация /гигиенические аспекты/. М., 1996.

93. Суворов Г.А., Шкаринов Н.Л., Дненисов Э.И. Гигиеническое нормирование производственных шумов и вибраций. М., 1984.

94. Тимошенко С.П. Прочность и колебания элементов конструкций. М., 1975.

95. Тимошенко С.П. Колебания в инженерном деле. М., 1967.

96. Хачиян Э.Е. Сейсмические воздействия на высотные здания и сооружения. Ереван, 1973.

97. Хачиян Э.Е., Амбарпумян В. А. Динамические модели сооружений в теории сейсмостойкости. М., 1981.

98. Хемминг Р.В. Численные методы. Пер. с англ. М., 1972.

99. Хесин Г.Л., Костин И.Х., Жаворонок И.В. и др. Метод фотоупругости. Т.2. Методы поляризационно-оптических измерений. Динамическая фотоупругость. М., 1975.

100. Хечумов Р.А., Кепплер X., Прокопьев В.И. Применение метода конечных элементов к расчету конструкций. М., 1994.

101. Цейтлин А.И. Совершенствование методов расчета и конструирования зданий и сооружений, возводимых в сейсмических районах. М., 1974.

102. Чачаева Т.Н., Реквава П.А. Расчет крупнопанельных зданий на сейсмические воздействия методом конечных элементов. Тбилиси, 1986.

103. Чирас А.А. Строительная механика. Теории и алгоритмы. М., 1989.

104. Шейнина И.С. Измерение вибрации сооружений. Ленинград, 1974.1. Статьи

105. Александров А.В., Шапошников Н.Н., Лащеников Б.Я. и др. Расчетная модель многоэтажного здания на основе метода конечных элементов и некоторые результаты е применения. // Сборные многоэтажные здания. М. 1976. №43.

106. Бахтияров А.К. Колебания двухэтажных пространственных рам. // Прочность и сейсмостойкость сооружений. 1971. с.34-45.

107. Бахтияров А.К., Кариев Х.С. Динамический расчет пространственно-каркасных конструкций. // Сейсмостойкость зданий и сооружений. 1970. с. 175-182.

108. Болотин В.В. К расчету строительных конструкций на сейсмические воздействия. Строительная механика и расчет сооружений. 1980. № 1.

109. Ван-Вентао. Пространственный расчет коробчатых систем высотных зданий методом матриц перехода. // Международный конгресс ИААС'85. // Теория и методы расчета оболочек. 1985. с.472-486.

110. Верулова Ю.Ш., Джалагания Д.М. Новая конечно-элементарная модель здания. // Строительство. Архитектура. 1989. № 6.

111. Вильнер Л.Д. Виброскорость как критерий вибрационной напряженности упругих систем. // Проблемы прочности. 1970. №9.

112. Данилин А., Зуев Н., Снеговский Д., Шалашилин В. Об использовании метода конечных элементов при решении геометрически нелинейных задач // САПР и графика. 2000. №4.

113. Дашевский М.А., Миронов Е.М. Защита окружающей среды от динамических воздействий поездов метрополитена. // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2000. №4.

114. Дашевский М.А., Миронов Е.М., Моторин В.В. Виброзащита зданий — теория и реализация. // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2002. №5.

115. Дашевский М.А., Миронов Е.М., Моторин В.В. Виброзащита многоэтажных крупнопанельных зданий. // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2001. №4.

116. Дашевский М.А., Миронов Е.М., Моторин В.В. Виброизолированный крупнопанельный жилой дом. // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2001. №6.

117. Дашевский М.А., Миронов Е.М., Моторин В.В. Защита музыкальногокомплекса от вибрации, вызываемой движением автотранспорта. // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2002. №2.

118. Дашевский М.А., Мондрус B.JL, Моторин В.В. Виброзащита крупнопанельных зданий, возводимых вблизи трасс метрополитена неглубокого заложения. // Сборник статей. Промышленное и гражданское строительство. МГСУ. 2001. №9.

119. Денисов Б.Е., Тябликов Ю.Е. Мощные виброплатформы для исследования сейсмостойкости на моделях. // Сейсмостойкость зданий и инженерных сооружений. / Под ред. И.И. Гольденблата. М., 1972. с. 171-181.

120. До донов М.И. Развитие и применение метода сосредоточенных деформаций к расчету проемных диафрагм многоэтажных зданий. // Строительная механика и расчет сооружений. 1984. № 6.

121. Дроздов П.Ф. Аналогия между кручением тонкостенных и изгибом составных стержней и стержневых систем. // Строительная механика и расчет сооружений. 1978. № 1.

122. Дроздов П.Ф. Расчет пространственных несущих систем полносборных многоэтажных зданий // Строительная механика и расчет сооружений. 1968. №1.

123. Егупов В.К. Расчет зданий методом суперэлементов при сейсмическом воздействии. // Сейсмостойкое строительство. 1978. № 7.

124. Жунусов Т.Ж., Нуков Н.Е. Расчет многоэтажного здания на сейсмические воздействия с учетом пространственного характера деформирования // Труды Казахского ПромстройНИИпроекта. 1978. №10.

125. Зайнденберг Г.Я. Пространственные колебания каркасного здания. // Труды Калининского политехнического института. 1974. №26.

126. Исследование сейсмостойкости деревянных полносборных домов. //

127. Сейсмостойкое строительство. 1999. №4.

128. Кириков Б.А., Золотов А.Б. Расчет конструкций зданий, как пространственных систем, по записям землетрясений. // Реферативный сборник. Сейсмостойкое строительство. 1974. №5.

129. Лишак В.И. К расчету крупнопанельных зданий повышенной этажности // Строительная механика и расчет сооружений. 1969 №1.

130. Назаров Д.И. Современное состояние геометрически нелинейного конечно-элементного анализа конструкций. // Информационные и социально-экономические аспекты создания современных технологий. 1999. №3.

131. Назаров Д.И. Геометрически нелинейный анализ в методе конечных элементов, реальности и мифы. // Проблемы динамики, прочности и износостойкости машин. 2000. №6.

132. Назаров Д.И. Обзор современных программ конечно-элементного анализа. // САПР и графика. 2000. №2.

133. Немчинов Ю.М., Фролов А.В. Расчет зданий и сооружений методом пространственных конечных элементов. // Строительная механика и расчет сооружений. 1981. №5.

134. Неустроев Э.А., Хадиматов О.Х. Колебания многоэтажных зданий регулярной структуры. // Строительная механика и расчет сооружений. 1986. №1.

135. Николаенко Н.А. , Назаров Ю.П. Векторное представление сейсмического воздействия. // Строительная механика и расчет сооружений. 1980. №1.

136. Николаенко Н.А. , Назаров Ю.П. Пространственные колебания сооружений при сейсмических воздействиях. // Исследования по теории сооружений. Сб. статей. 1987. с. 158-192.

137. Николаенко Н.А., Назаров Ю.П. Вопросы динамики и сейсмостойкостипространственных конструкций и сооружений. // Проблемы расчета пространственных конструкций. МИСИ им.Куйбышева. 1980. с.8-13.

138. Николаенко Н.А., Назаров Ю.П. Нелинейные пространственные колебания сооружений при сейсмических нагрузках. // Сб. трудов Всесоюзного заочного политехнического института. 1977. №107.

139. Плетнев В.И. Расчет многоэтажных зданий методом континуализированных модуль-элементов. // Актуальные проблемы современного строительства. Сборник СПбГАСУ, 1994.

140. Постнов В.А., Родионов А.А., Ценков М.Ц. Метод суперэлементов в линейных и нелинейных задачах. // Метод конечных элементов в строительной механике. Горький, 1975. с.41-47.

141. Райссман К. Метод конечных разностей как вариант метода конечных элементов. //Труды ЛПИ. 1973. №85.

142. Ревуженко А.Ф. О методах нестандартного анализа в механике твёрдого тела. // Физическая мезомеханика. 1999. т.2. №6.

143. Ржаницын А. Р. Расчет сплошных конструкций методом упругих сосредоточенных деформаций. // Строительная механика и расчет сооружений. 1980. № 5.

144. Сапожников А.И., Кулик А.П. Структура сейсмических инерционных нагрузок, определенных с учетом пространственной работы зданий. // Строительство и архитектура. 1989. №10.

145. Сигалов Э.Е. О расчете каркасных и крупнопанельных зданий на горизонтальные свободные колебания. // Строительная механика и расчет сооружений. 1969. №2.

146. Сойбельман С.М. Пространственный расчет зданий на действие горизонтальных сил с учетом кручения и упругости перекрытий // Известия высших учебных заведений. Строительство и архитектура. 1971. №1.

147. Сойбельман С.М. Статический и динамический расчет пространственных конструкций здания с учетом их кручения и упругости перекрытий. // Работа конструкций жилых зданий из крупноразмерных элементов. 1974. №4.

148. Хаютин Ю.Г., Чернявский B.JI., Пронина З.А., Симон Ю.А. и др. Испытание фрагмента здания АЭС на динамические нагрузки // Энергетическое строительство. 1986. № 6.

149. Хесин Г.Л., Костин И.Х., Дмоховский А.В. Исследование напряжений от динамических воздействий в моделях гидротехнических сооружений методом фотоупругости. // Гидротехническое строительство. 1973. №1.

150. Шаблинский Г.Э. Вибрационные натурные исследования фундаментной конструкции реакторного здания АЭС. // Сейсмостойкое строительство. 1998. №3.

151. Шаблинский Г.Э. Использование специальных подводных взрывов для динамических исследований бетонной плотины. Сейсмостойкое строительство. 1997. №2.

152. Шаблинский Г.Э. Экспериментальные модельные исследования сейсмостойкости строительных конструкций реакторного отделения атомной станции теплоснабжения. Сейсмостойкое строительство. 1997. №2.

153. Шаблинский Г.Э., Завалишин С.И., Швей Е.М., Жаворонок И.В., Зубков Д.А. Исследования динамических явлений в инженерных сооружениях и конструкциях. // В сборнике «Экспериментальная механика». МГСУ, М., 2001.

154. Шамсиев У.Ш., Мушеев Р.Н. Трехмерный сейсмический анализ каркасно-панельных систем методом конечных элементов. // Сейсмостойкость зданий и сооружений. 1977. с.66-72.

155. Шапиро Г., Захаров В. К определению декремента колебаний жилых и общественных зданий. //Жилищное строительство. 1969. №2.

156. Шульман С.Г., Монахенко Д.В., Аськов B.JI. Исследование сейсмонапряженного состояния арочных плотин на крупномасштабных физических моделях. // Гидротехническое строительство. 1985. № 9.

157. Диссертации и авторефераты

158. Алексеев Д.М. Численные методы исследования локального напряженно-деформированного состояния конструкций и вейвлет-анализ. // Дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. М.,2002.

159. Аюнц В.А. Колебания сооружений с учетом пространственного характера сейсмического воздействия. // Дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. М.,1985.

160. Джалагания Д.М. Разработка методов математического моделирования конструкций с выключающимися связями при сейсмическом воздействии. //Дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. М.,1991.

161. Зубков Д.А. Особенности динамических явлений в строительных конструкциях зданий (методика и результаты экспериментальных исследований). //Дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. М.,2002.

162. Кузнецов А.В. Ударное взаимодействие колеса и рельса. // Дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. М.,2000.

163. Мальцева JI. Б. Натурные динамические исследования сложных массивных конструкций. // Дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. М.,1992.

164. Михеев В.В. Разработка и научное обоснование принципов расчетагрунтовых оснований. // Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. М.,1989.

165. Тураншвили Г.М. Пространственный расчет сооружений на сейсмические воздействия, заданные акселерограммами и сейсмограммами землетрясений, с использованием метода конечных разностей. // Дисс. кан. тех. наук. Тбилиси, 1984.1. Иностранная литература

166. Kokcharov I. 100 questions on finite element analysis for engineers. 2002.

167. Yijun Liu. Finite Element. 2001.