автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Разработка комплексной системы динамического мониторинга металлоконструкции Главного монумента памятника Победы на Поклонной горе в г. Москве

003470507

На правах рукописи

Патрикеев Александр Владимирович

РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНОЙ СИСТЕМЫ ДИНАМИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИИ ГЛАВНОГО МОНУМЕНТА ПАМЯТНИКА ПОБЕДЫ НА ПОКЛОННОЙ ГОРЕ В г. МОСКВЕ

Специальность 05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2009

003470507

Работа выполнена в Центральном ордена Трудового Красного Знамени Научно-исследовательском и проектном институте строительных металлоконструкций им. Н.П. Мельникова (ЗАО «ЦНИИПСК им. Мельникова»)

Научный руководитель

Официальные оппоненты:

доктор технических наук Остроумов Борис Валентинович

доктор технических наук, профессор Чернов Юрий Тихонович

кандидат технических наук Буюкян Сурен Петросовнч

Ведущая организация:

Государственный специализированный проектный институт радио и телевидения

(ГСГТИ РТВ Минсвязи России)

Защита состоится _2009 г. в 1100 - часов на засе-

дании диссертационного совета Д 303.015.01 при ЗАО «ЦНИИПСК им. Мельникова» по адресу: 117997, г. Москва, ул. Архитектора Власова, 49, комн. 204.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЗАО «ЦНИИПСК им. Мельникова».

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных гербовой печатью организации, просим направить в секретариат ученого совета по указанному выше адресу, т/факс (495) 960-22-77.

Автореферат разослан « ^^& 2009 ]

Ученый секретарь ___..

диссертационного совета Д 303.015.01, кандидат технических наук ---

Н.Ю. Симон

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. В последние десятилетия в Российской Федерации построено значительное количество крупных инженерных сооружений, организация безопасной эксплуатации которых требует применения постоянно действующих систем долговременного контроля (мониторинга) их состояния. Зачастую эти сооружения оснащаются гасителями колебаний различных конструкций. Крупные сооружения аэродинамически неблагоприятных конструктивных форм обычно сложны в эксплуатации, поскольку необходимо принимать меры по снижению нагрузок при возникновении резонансных колебаний. Кроме того, современные металлические конструкции сложной внешней формы могут оказаться в невыгодных ветровых условиях среди городской застройки. В условиях мегаполиса к этим конструкциям предъявляются дополнительные повышенные требования надежности, обусловленные возможными последствиями аварийной ситуации для значительного количества людей. В соответствии с ГОСТ Р22.1.12 - 2005, для категории потенциально опасных инженерных объектов следует использовать структурированную систему мониторинга и управления инженерными системами.

Ярким примером сложного инженерного сооружения, обладающего различными видами аэродинамической неустойчивости в ветровом потоке, вследствие того, что его конструкция полностью определена художественным замыслом архитектора, является Главный монумент памятника Победы на Поклонной горе в г. Москве.

Монумент является уникальным высотным инженерным сооружением. Он представляет собой стелу-обелиск высотой 142 м. в виде усеченной трехгранной пирамиды, с прикрепленной к ней на высоте 110 м. скульптурной группой «Богиня Ника с амурами». В силу особенностей конструктивного решения, подчиненного воплощению художественного замысла, под воздействием эксплуатационной ветровой нагрузки сооружение подвержено резонансным колебаниям на нескольких собственных частотах, поэтому Главный монумент оснащен системой динамических гасителей колебаний (ДГК) для снижения их интенсивности. Нормальная эксплуатация монумента требует надежной работы устройств гашения колебаний, а также отлаженного функционирования системы контроля (мониторинга) состояния сооружения.

Вследствие особой значимости монумента его создателям понадобилось оснастить его несколькими механическими гасителями колебаний для раз-

личных резонансных частот, а в дальнейшем, совместно со службой эксплуатации, - создать уникальную систему контроля состояния (динамического мониторинга) сооружения, эксплуатируемую и развиваемую в течение длительного времени.

ЦЕЛЬЮ РАБОТЫ является решение (на примере Главного монумента памятника Победы) комплексной экспериментально - теоретической задачи по разработке системы контроля и управления колебательными процессами для инженерного сооружения, конструктивно склонного к резонансным явлениям под воздействием эксплуатационных нагрузок и снабженного в связи с этим механизмами гашения колебаний. Разработка системы включает в себя проведение натурных исследований колебаний реального сооружения для экспериментальной проверки разработанной системы.

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

1) Разработать алгоритм определения параметров невозмущенного ветра по данным трех пар измерителей (флюгер + анемометр), расположенных в возмущенной зоне в непосредственной близости от граней сооружения. Произвести статистический анализ ветровой нагрузки на сооружение и выявить характерные диапазоны скоростей ветра, при которых в конструкции возникают резонансные явления.

2) Провести сравнительный анализ способов получения динамических характеристик сооружения на основе периферийного оборудования различных типов с использованием программы «Декремент» и компьютерного комплекса «Монитор». Усовершенствовать способ и методику определения динамических характеристик крутильных колебаний.

3) Разработать и изготовить измерительную аппаратуру, позволяющую измерять и записывать колебания сооружений в процессе воздействия эксплуатационного нагрузки в низкочастотной области от 2,4 до 0,01 Гц.

4) Провести анализ данных многолетнего мониторинга основных динамических процессов Главного монумента памятника Победы на Поклонной горе, с целью получения результатов изменений основных частот колебаний, выявить причины этих изменений.

5) Исследовать действительную работу динамических гасителей колебаний. Разработать комплексную программу доработки и реконструкции гасителей.

6) Создать информационно-аналитическую систему динамического мониторинга сооружения на основании обобщения опыта создания подобной системы на Главном монументе с целью её применения для ряда других сложных инженерных объектов. НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ заключается в следующем:

1) Получены экспериментальные данные о динамической работе при воздействии эксплуатационной ветровой нагрузки основных металлоконструкций Главного монумента и механизмов гасителей колебаний.

2) Разработан и создан комплект измерительной аппаратуры, способной измерять и записывать с большой точностью колебательные перемещения элементов сооружений в области низких частот от 2,4 до 0,01 Гц.

3) Обобщены данные многолетнего динамического мониторинга основных колебательных процессов Главного монумента, произведена их обработка, полученные данные сравнены с результатами теоретических расчетов.

ДОСТОВЕРНОСТЬ выполненных исследований подтверждается сравнением с данными, полученными специализированными организациями: в части анализа скорости и направления ветра - Метеорологической обсерватории МГУ; в части экспериментального определения динамических характеристик - ЦАГИ им. Жуковского; в части параметров динамических гасителей колебаний типа «обращенный маятник» - ЦНИИПСК им. Мельникова.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ:

1) Результаты работы позволяют обобщить их для дальнейшего применения при разработке комплексных систем мониторинга для строящихся потенциально опасных инженерных объектов, в том числе высоких гибких сооружений аэродинамически неустойчивой формы, висячих и вантовых мостов пролетами до 500 метров и более. Кроме того, результаты также могут быть использованы при выборе рациональных решений на стадии проектирования динамических гасителей колебаний.

2) Полученные результаты могут быть использованы при оснащении строящихся и уже существующих высотных сооружений комплексной системой динамического мониторинга с получением объективных данных об их колебаниях и отклонениях от вертикальности с целью передачи информации по каналам связи в дежурно-диспетчерские службы этих объектов для оценки, предупреждения и ликвидации возможных последствий дестабилизирующих факторов в реальном времени.

3) Результаты исследования действительной работы динамических гасителей колебаний, установленных на Главном монументе, позволяют оптимизировать систему технического обслуживания этих механизмов, внести необходимые изменения в Регламент по эксплуатации сооружения и в инструкции по эксплуатации механизмов динамических гасителей колебаний.

4) Разработанная аппаратура контроля и анализа колебаний в низкочастотной области в совокупности с оборудованием для измерения скорости и направления ветра позволяет проводить более глубокие исследования взаимодействия сооружений с ветровым потоком и уточнить взаимное влияние сооружения и установленных на нем гасителей колебаний нескольких частот.

5) Разработанные аппаратура контроля и анализа колебаний в низкочастотной области в совокупности с разработанной электронной экспертной системой позволяют решать широкий круг прикладных задач по определению фактических динамических характеристик сооружений и их составных частей, осуществлять динамический мониторинг состояния сооружений (в том числе в мобильном варианте).

ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ:

Результаты диссертации использованы в ГУП «ГОРМОСТ» при разработке Регламента по содержанию объекта «Главный монумент памятника Победы на Поклонной горе» в г. Москве - утвержден в 2007 году.

Результаты диссертации использованы в ООО «ЦДМ» при разработке проекта системы мониторинга состояния конструкций Живописного моста через р. Москва на участке Звенигородского шоссе от МКАД до проспекта Маршала Жукова - 2008 год.

НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ:

1) эмпирический метод определения параметров невозмущенного ветра по данным флюгеров и анемометров, установленных в области возмущенного ветрового потока вблизи граней стелы Главного монумента на Поклонной горе;

2) результаты создания и эксплуатации комплексной системы динамического мониторинга Главного монумента;

3) результаты многолетнего динамического мониторинга Главного монумента;

4) информационно-аналитическая система динамического мониторинга, с рабочим диапазоном контроля и анализа колебаний сооружений в области частот от 2,4 до 0,01 Гц;

5) результаты определения эффективности работы и динамических характеристик гасителей колебаний, установленных на Главном монументе, в том числе после реконструкции;

6) модель информационно-аналитической системы динамического мониторинга сооружения.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ И ПУБЛИКАЦИИ.

Результаты работы докладывались на 11-ой научно-практической конференции «Проблемы управления качеством городской среды» (г. Москва, сентябрь 2007).

По результатам работы опубликовано 4 научных статьи.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, пяти разделов (глав) с выводами по каждому разделу, заключения, библиографического списка и 5 приложений. Объем диссертации - 164 страницы основного текста, в том числе 63 рисунка, 14 таблиц и библиографический список, включающий 117 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

ВО ВВЕДЕНИИ обоснована актуальность темы, определены цели и задачи исследования. Рассмотрено современное состояние проблемы снижения интенсивности колебаний высотных и протяженных инженерных сооружений, в том числе с использованием динамических гасителей колебаний, описанное в трудах отечественных и зарубежных авторов: Остроумова Б.В., Гусева М.А., Еремеева П.Г., Коренева Б.Г., Фомина Г.М., Hatwal Н., Jacquot R.S., Brock J.E., Snowdon J .С. и др. Отмечено, что при эксплуатации потенциально опасных инженерных объектов необходима организация постоянного долговременного контроля (мониторинга) наиболее информативных параметров. Такими параметрами в случае высотных и протяженных инженерных сооружений являются характеристики основных колебательных процессов и реакция гасителей колебаний как отклик системы на воздействие переменной во времени нагрузки. Результаты многочисленных исследований в области демпфирования колебаний машин и механизмов не всегда и не в полной мере применимы к высотным и протяженным сооружениям, у которых обычно имеется спектр из нескольких резонансных частот в диапазоне менее 1 Гц. Сделан вывод о том, что Главный монумент памятника Победы на Поклонной горе является объектом, пригодным для разработки комплексной системы динамического мониторинга. Приведены основные

7

особенности Главного монумента как сложного инженерно-технического сооружения.

В ПЕРВОЙ ГЛАВЕ проведен анализ ветрового воздействия на сооружение. Стела Главного монумента представляет собой сложное геометрическое тело. В целях неизменности архитектурного облика сооружения, а также вследствие ограниченных возможностей монтажа, измерение параметров ветра происходит в области возмущенного ветрового потока, в «ближней зоне». Датчики скорости и направления ветра установлены попарно вблизи граней стелы на высоте 125,5 м. Измеряемые датчиками со стороны различных граней сооружения значения скорости и направления ветра в общем случае отличны друг от друга и не совпадают со значениями скорости и направления ветра в невозмущенном потоке. Схема размещения датчиков скорости и направления ветра относительно одной из граней стелы приведена на рис. 1.

В процессе обработки электронных архивов значений скоростей и направлений ветра вблизи граней стелы и в невозмущенном ветровом потоке (со стандартным двухминутным интервалом осреднения) на базе 15445 измерений вычислялись величины углов закрутки флюгеров относительно истинного направления ветра. Для показаний флюгера вблизи каждой грани получены экспериментальные кривые, аппроксимированные впоследствии

Рис. 1. Схема размещений датчиков скорости и направления ветра относительно грани стелы Главного монумента.

функциями в виде многочлена ¡-го порядка. Вид экспериментальной зависимости и аппроксимирующей функции для одной из граней приведен на рис. 2.

QyartuHOituj

Рис. 2. Вид экспериментальной зависимости угла закрутки флюгера.

Полученные в результате эксперимента зависимости с точностью ± 5 Пописываются функциями:

(D - D¡) = 3,2* 10"5 * (D¡ - К,,)3 - 0,45*D, + K2l, A,¡ < D, < A2i где D - направление ветра в невозмущенном потоке, Di - показание флюгера грани i,

К], и K2¡ - эмпирические числовые коэффициенты для D„ Аи и А2, - границы «рабочего» сектора для грани i в градусах. Полученную величину угла закрутки следует прибавлять к измеряемому данным флюгером значению направления (при условии, что это направление принадлежит его «рабочему» сектору).

Аналогичным образом проведен анализ в отношении определения скорости невозмущенного ветра V через значения скоростей ветра Va, Vb и Vc, измеряемых анемометрами вблизи соответствующих граней стелы. Определялись коэффициенты передачи скорости Kv¡ = V, / V.

Аппроксимация функций Kvi = f (D,) произведена приведением к тригонометрической функции вида:

KV1 = 0,267 * Sin (2*D + K3i) + К^, где D - направление невозмущенного ветра, полученное из направления по грани i,

K3i и K4Í — эмпирические числовые коэффициенты для грани i. Вид зависимости коэффициентов скорости для граней от направления ветра в невозмущенном потоке приведен на рис. 3.

Разработанный алгоритм положен в основу программы контроля ветровой нагрузки, действующей в составе системы мониторинга. В ходе анализа эксплуатационной ветровой нагрузки на сооружение и вызываемых этой нагрузкой динамических откликов конструкции, на протяжении нескольких лет эксплуатации, выявлена необходимость исследовать колебания сооружения раздельно для различных вариантов нагрузки.

Рис. 3. Зависимость поправочных коэффициентов измеряемой скорости ветра от направления ветра в невозмущенном потоке.

Разбиение следует производить как по направлению (диапазоны д©,), так и по скорости (диапазоны дУ;). Разбиение вариантов ветровой нагрузки на сооружение на пять диапазонов дУ{ по скоростям производится так:

A) 3,0 < У< 6,0 м/с (ниже резонанса I тона изгиба); Б) 6,0 < У< 9,0 м/с (область резонанса I тона изгиба);

B) 9,0 < У< 13,0 м/с (промежуточная область между резонансами I тона изгиба и более высокочастотных тонов);

Г) 13,0 < У< 16,0 м/с (область резонансов II тона изгиба и 1 тона кручения); Д) 16,0 < У<19,0 м/с (присутствуют все виды основных колебательных процессов).

Скорости ветра менее 3 м/с практически не вызывают колебательных явлений в конструкции. Скорости ветра более 19 м/с регистрируются редко, поэтому статистика по ним существенно ограничена.

Для целей долговременного мониторинга частот и декрементов затухания основных колебательных процессов стелы Главного монумента достаточно выделить несколько наиболее характерных элементов матрицы | A0¡ , aV¡ I возможных динамических архивов для однородных ветровых условий. После чего периодически, с интервалом в несколько лет, проводить спектральный анализ текущего электронного динамического архива и сравнение его результатов с аналогичными предшествующими показателями.

ВО ВТОРОЙ ГЛАВЕ приведены результаты экспериментального определения динамических характеристик сооружения. Рассмотрены различные методы определения динамических характеристик, примененные в ходе исследований Главного монумента: по свободным затухающим колебаниям, по вынужденным колебаниям и по форме спектральной плотности колебаний конструкции. Приведено сравнение результатов, полученных с использованием этих методов. Рассмотрены теоретические основы методики определения динамических характеристик по форме спектральной плотности для системы с распределенными параметрами, какой является металлоконструкция Главного монумента. Показано, что этот метод является наиболее приемлемым для целей мониторинга сооружения, поскольку определение частот и декрементов колебаний по основным тонам производится непосредственно в процессе нагружения эксплуатационной ветровой нагрузкой. Для записи и последующего анализа параметров, получаемых от различных датчиков, установленных на объекте контроля, в ходе разработки и создания системы мониторинга разработана система электронных архивов. Необходимость нескольких различных архивов вызвана разнообразием решаемых исследовательских задач. Накопление данных о колебаниях сооружения и о работе гасителей колебаний в зависимости от скорости и направления ветра производится на Главном монументе в течение нескольких лет. Электронные архивы мониторинга подразделяются на три вида: Архив первого уровня. Сбор данных производится независимо от скорости ветра. Это архив вида: [ДД ВВ V 0 А)0],

где ДД - дата; ВВ - время; V и 0 - текущие скорость и направление невозмущенного ветра (с 10-секундным осреднением) на высоте 125 метров; А10 — наработка гасителя ДГК-10: путь, пройденный центром масс гасителя за интервал измерений. Частота опроса (интервал измерений) - 1 раз в 3 часа. Архив второго уровня. Этот архив включается при увеличении скорости невозмущенного ветра на высоте 125 метров более 18 м/с и отключается при снижении этой скорости ниже 14 м/с. Это архив вида:

11

[ДД вв V УПОр 0 X У Хю Уш Р Аю ],

где Упор - текущая скорость ветра в порыве (с 10-секундным осреднением); X - разность максимального и минимального отклонений координаты вершины стелы в направлении восток-запад за интервал обновления экрана системы мониторинга (порядка 1 минуты); У - то же, в направлении север-юг; Хю и Ую - аналогично для координат центра масс гасителя колебаний ДГК-10; И - разность максимального и минимального значений усилия в штоке одного из трех пневмодемпферов ДГК-10 за интервал обновления экрана системы мониторинга. Частота опроса (интервал измерений) - 1 раз в минуту.

Динамический архив. Этот архив включается и выключается пользователем (оператором) по мере необходимости и служит для последующей обработки его при помощи программы "Декремент" с целью получения спектра колебаний сооружения, а также определения значений частот и логарифмических декрементов затухания каждого выделенного тона. Это архив вида:

[ ВВ X, У; Хщ Ую! Х3, Хникш Х5, У5| ], где X¡ У; Хю; Ую, Х5] У5| - текущие мгновенные значения координат по осям восток-запад и север-юг соответственно для вершины стелы, для центра масс гасителя ДГК-10 и аналогично для гасителя ДГК-5; Х3; - то же, координата центра массы гасителя ДГК-3 на оси, ортогональной главной оси сооружения; ХНика; - то же, координата точки подвески гасителя в Нике на той же оси.

Именно материалы динамических архивов используются в качестве исходных данных для определения частот и декрементов затухания колебаний в программе "Декремент".

Получаемый регулярный динамический архив удовлетворяет всем требованиям, за исключением условия отсутствия взаимного влияния соседних тонов: № - ^-1) > 2 * (Д^ - ЛГ„.|),

где ^ и А^ - соответственно частота и ширина резонансного пика п-го тона по уровню половинной энергии.

Это условие не выполняется для Н-ого тона изгибных колебаний и 1-ого тона крутильных колебаний, частоты которых имеют близкие значения. Для определения этих тонов при записи колебаний был разработан и осуществлен ряд мероприятий.

Регулярный динамический архив, удовлетворяющий требованиям по форме представления данных, длительности записи и интервалу дискретности, может быть получен различными способами. Исходя из имеющегося оборудования, для целей динамического мониторинга Главного монумента были использованы два таких способа.

12

Первый способ - путем использования данных акселерометрии; при этом в нескольких характерных точках конструкции устанавливаются датчики-акселерометры. Колебания конструкции фиксируются опосредованно, через виброускорения и виброперемещения.

Второй способ - непосредственный приборный контроль перемещений характерных точек. Колебания конструкции фиксируются через положение оптической оси.

Рис. 4. Спектрограмма колебаний вершины по оси У по результатам данных акселерометра.

Рис. 5. Одновременная спектрограмма колебаний вершины по оси У по результатам оптического датчика.

С помощью программы "Декремент", используя однотипность синхронно получаемых архивов, было проведено сравнение этих способов и анализ пригодности для целей динамического мониторинга сооружения. Из сравнения спектрограмм колебаний сооружения, одновременно полученных первым и вторым способом при помощи элементов системы контроля "Монитор" и "Вертикаль" (Рис. 4 и 5) видно, что колебания различных частот отображаются с разными масштабными коэффициентами. Так, на развертке движения изображения световой марки в поле зрения телевизионного оптического датчика (реальный контроль перемещений вершины стелы в горизонтальной плоскости) явно превалирует колебательный процесс на частоте 1-ого тона изгибных колебаний. В то же время на графике, полученном по данным с ортогональной пары акселерометров, работающих

в той же плоскости, эти колебания маскируются колебаниями на частоте 11-ого тона изгибных колебаний.

Данный результат можно объяснить двумя причинами. Во-первых, в случае акселерометрии производятся измерения ускорений, при этом амплитуда обратно пропорциональна квадрату частоты. Во-вторых, по условиям работы датчиков-акселерометров ДВ-1Г в области колебаний низких частот (ниже 10 Гц) имеется завал частотной характеристики, при этом в интересующем нас диапазоне частот в первом приближении можно считать эту зависимость линейной. Поэтому в данном случае можно предположить кубический закон зависимости чувствительности по амплитуде пиков спектральной плотности от частоты. Тогда, при соотношении частот I и II тонов изгибных колебаний как 0,18 Гц / 0,64 Гц ослабление чувствительности на частоте I тона относительно чувствительности на частоте II тона составит порядка 45 раз.

Используя эту особенность и различия форм колебаний, а также сочетая оба указанных способа получения электронных динамических архивов, достаточно просто осуществить аппаратную фильтрацию для раздельного анализа тонов колебаний, подлежащих контролю в ходе долговременного динамического мониторинга сооружения.

Поскольку чувствительность первого (акселерометрического) способа получения динамических архивов резко возрастает с увеличением частоты контролируемых колебаний, имеется возможность получить параметры колебаний III тона изгиба непосредственно под воздействием эксплуатационной нагрузки. Фрагмент итоговой спектрограммы и полученные при этом параметры приведены на Рис. 6.

Для осуществления аппаратной фильтрации крутильных колебаний был использован оптический датчик с горизонтальной осью, точечным источником света (ТИС) для которого являлся удаленный источник света (прожектор), расположенный в поле зрения датчика.

Удаленный ТИС был установлен на объекте "Памятник в ознаменование 300-летия Российского флота". Расстояние, измеренное по карте масштаба 1:40000, между объективом и ТИС составило 6480 метров. В оптическом датчике был использован фотографический объектив МТО-500, для которого поле зрения на указанном расстоянии составляет ДХ х A Y = 70,6 х 43,5 метров. По условиям работы программного комплекса "Вертикаль" в поле зрения объектива не должно быть объектов, сопоставимых по яркости с ТИС. В данном случае это условие соблюдалось.

14 1,« 1,44 1.46 1.« 15

^'{%-L 'от ГЧ

Дйишв e маммромтроа

Ветер 180 град. 14-10 м/с Время: 11 44-12:44

Рис. 6. Фрагмент итоговой спектрограммы колебаний вершины стелы в интервале от 1,4 до 1,5 Гц.

Угол зрения объектива МТ0500 по горизонтали при этом составляет

tgax= Ох = 71 / 6480 = 0,011 радиан; ах = 0,628°

Точность измерений угла закручивания сечения стелы при разрешении матрицы датчика 512x512 пикселей:

Дах = ах/512 = 0,00123 = 4,5" (угловых секунд).

Для сравнения, в задаче "Ника-Кручение" аппаратно-программного комплекса "Вертикаль" точность измерений составляет 0,15° = 540". Таким образом, при использовании указанного способа измерений, получаем повышение точности в 120 раз.

При этом накладываемые ограничения по размаху колебаний составляют

Да, <0,628° = 2260".

На Рис. 7 приведены итоговые спектрограммы колебаний по углу поворота сечения стелы на отметке 122,5 м при ветрах различных скоростей и направлений. Отчетливо выделяется первый тон крутильных колебаний с частотой порядка 0,75 0,76 Гц. Кроме того, выделяются также проекции колебаний изгиба по первому и второму тону, как результат несовпадения точки установки датчика с точкой пересечения осью изгиба сооружения рабочей плоскости датчика.

Для целей долговременного динамического мониторинга следует использовать метод, основанный на анализе формы спектральной плотности колебаний для характерных точек конструкции под действием эксплуатационной ветровой нагрузки. Для регистрации колебаний, с учетом использования методики, разработанной в ЦНИИПСК им. Н.П.Мельникова, было организовано получение электронных архивов колебаний двумя различными способами: при помощи комплекта акселерометров и электромеханических датчиков перемещений (комплекс оборудования "Монитор") и при помощи оптико-электронного оборудования "Вертикаль".

Рис. 7. Спектрограммы колебаний сечения на отметке 122,5 по углу поворота (ось X).

Выявлены причины существенных различий отношений высот спектральных пиков для различных тонов колебаний при анализе спектров по данным этих двух систем. Показано, что система "Монитор" обладает более

высокой надежностью при многолетней эксплуатации, что актуально именно для целей мониторинга. Показано также, что эта система может быть использована при контроле колебаний изгиба вплоть до III тона. При этом для такой системы необходимо учитывать значительную нелинейность чувствительности в частотной области.

Полученные результаты определения параметров первого и второго тона изгибных и первого тона крутильных колебаний Главного монумента, подлежащих долговременному контролю (динамическому мониторингу) в целом соответствуют соответствующим значениям, полученным для этих тонов в ходе проведения экспериментов 1995 и 1996 годов (ЦАГИ и ЦНИ-ИПСК им. Н.П.Мельникова).

Полученные результаты и созданная в результате исследований система сбора и анализа информации легли в основу многолетнего динамического мониторинга Главного монумента.

В ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ приведены результаты многолетнего динамического мониторинга Главного монумента. Отмечено, что для уникального инженерного сооружения сложной конструктивной формы, под действием эксплуатационной ветровой нагрузки подверженного резонансным явлениям на нескольких частотах, а потому снабженного системой механизмов динамического гашения колебаний, необходим периодический анализ и сравнение данных о динамических параметрах сооружения, получаемых с некоторым интервалом по времени срока службы сооружения.

Неизменность динамических параметров сооружения является свидетельством его нормального функционирования. Непрерывный контроль изменений динамических параметров, особенно демпфирования, позволяет непрерывно контролировать работу динамических гасителей колебаний, а также своевременно обнаруживать или предсказывать предстоящий выход из строя различных узлов или элементов сооружения вследствие хрупкого или усталостного разрушения.

Для определения динамических характеристик сооружения по форме спектральной плотности колебаний конструкции использовались материалы динамических электронных архивов показаний ортогональной пары акселерометров, расположенных в горизонтальной плоскости внутри стелы вблизи ее вершины, с учетом объективных недостатков этого способа, описанных выше. По скорости ветровой нагрузки производилось дифференцирование по диапазонам А, Б, В и Г. Обработка обобщенных динамических архивов для каждого из исследуемых диапазонов позволяет получить по каждому из вычисляемых параметров колебаний четыре обобщенных значе-

17

ния, определяя таким образом экспериментальные зависимости частот и декрементов первого и второго тонов изгибных колебаний в виде функции (вплоть до третьего порядка) от скорости ветра: ^изг (Усредн), ГПюг ^срсд„), 51изг

(Vсреди)» ^Пизг (^срсдн)*

Все итоговые спектрограммы получены с обеспечением анализа 28 реализаций. Каждая реализация представляет собой массив длиной N = 4096 с регулярным шагом И = 0,22 с, приведенный к нулевому среднему и единичному среднеквадратическому отклонению, прошедший отбраковку по критериям стационарности и эргодичности. Граничная частота анализа равна/, = 1/(2* И) =2,27 Гц.

Основные результаты расчета динамических параметров на основе спектрального анализа обобщенных архивов, полученных за 1 календарный год (с февраля 2006 г. по февраль 2007 г.), приведены в Таблице 1.

Параметр Частота, Гц

Ось X У

Вариация Мин. Сред. Макс . Мин. Сред- Макс .

V«,,, м/с

I ТОН изгиба 3,0-5,9 0,1843 0, 1843 0,1843 0,1821 0,1822 0,1822

6,0-8,9 0,1787 0,1796 0,1805 0,1761 0,1761 0,1761

9,0-11,9 0,1856 0,1856 0,1856 0,1803 0,1807 0, 1812

12,0-15,9 0,1881 0, 1881 0,1881 0,1842 0,1858 0,1875

Уср, м/с

II тон изгиба 3,0-5,9 0,6678 0,6684 0,6690 0,6680 0,6693 0,6707

6,0-8,9 О,6495 0,6550 0,6578 0,6481 0,6481 0,6482

9,0-11,9 0,6589 0,6613 0,6636 0,6558 0,6565 0, 6572

12,0-15,9 О,6609 О,6610 0,6610 0,6570 0,6595 0,6620

Параметр Декремент

Ось X У

Вариация Мин . Сред. Макс. Мин. Сред. Макс .

Уср, м/с

I ТОН изгиба 3,0-5,9 0,1494 0,1494 0,1494 0,1240 0,1273 0,1306

6,0-8,9 0, 1731 0,2399 0,3068 0,1513 0,1529 0,1545

9,0-11,9 0,1352 0,1352 0,1352 0,1893 0,2227 0,2562

12,0-15,9 0,1609 0,1609 0,1609 0,2887 0,3754 0,4622

Уср, м/с

II тон изгиба 3,0-5,9 0,0396 0,0896 0,1395 0,0416 0,0933 0,1451

6,0-8,9 0,0650 0,1182 0,1693 0,0444 0,0448 0,0453

9,0-11,9 0,0594 0,1325 0,2055 0,0367 0,1037 0,1707

12,0-15,9 0,0467 0,0480 0,0493 0,0679 0,1664 0,2649

Таблица 1. Динамические параметры по I и II тонам изгиба.

Результаты исследований свидетельствуют о слабо выраженной зависимости частоты колебаний вершины от средней скорости воздействующего на сооружение ветра. Приведенные в таблице 1 зависимости имеют минимумы в диапазоне «Б», что является следствием зависимости частоты механических колебаний от их амплитуды, поскольку колебания ветрового резонанса, возникающие в диапазоне «Б» эксплуатационных скоростей ветра обладают наибольшей интенсивностью. В целом величина изменения параметра частоты в исследуемом диапазоне скоростей ветра не выходит за рамки значений, установленных предварительным расчетом с учетом допускаемого отклонения ±10% от исходной расчетной величины. Полученные результаты позволяют использовать их в рамках программы многолетнего динамического мониторинга Главного монумента.

Наиболее существенный интерес при анализе результатов различных динамических испытаний (экспериментов), выполненных различными способами за весь период эксплуатации Главного монумента, представляет сводная информация по частоте Яюг. Результаты многолетнего мониторинга (с апреля 1995 г. по февраль 2007 г.) представлены на Рис. 8.

0,2000 0,1950 0,1900 0,1850 0.1800 0,1750 0,1700 0,1850

11.04.95 23.08.98 05.01.98 20.05.99 01.10,00 13.02.02 28.06.03 09.11.04 24.03.06 06.08.07

Рис. 8. Результаты многолетнего мониторинга частоты Гы,,.

®

\ © Ш)

1 д ® ®

и 2 ---

Изменение частоты на этапе I соответствует начальному периоду эксплуатации, характеризующемуся релаксацией конструкции. Изменения на этапах III и V связаны с этапами реконструкции компонентов системы динамических гасителей колебаний: демонтажем гасителей ДГК-2,5 и ДГК-3,6 и вводом в эксплуатацию гасителя ДГК-5 соответственно.

Метод определения динамических характеристик сооружения по форме спектральной плотности колебаний конструкции под воздействием эксплуатационной нагрузки является компонентом системы долговременного мониторинга Главного монумента.

Мониторинг осуществляется с целью обеспечения безопасной эксплуатации и производится путем контроля воздействующей на сооружение ветровой нагрузки и вызываемых этой нагрузкой колебаний, деформаций, работы механизмов динамических гасителей колебаний, а также возможных хрупких повреждений металлоконструкций. Мониторинг производится в непрерывном круглосуточном режиме. Блок-схема организации мониторинга Главного монумента приведена на Рис. 9.

Длительный положительный опыт эксплуатации системы мониторинга Главного монумента позволяет рекомендовать аналогичную систему для применения на других объектах: мосты больших пролетов, башни ретрансляторов, вытяжные трубы промышленных предприятий, башни грузоподъемных кранов. Целью применения системы контроля является выявление долговременных изменений в работе конструкций под действием эксплуатационных нагрузок. Исследования динамических характеристик при помощи данной системы могут быть включены в состав методик освидетельствования инженерных сооружений как на этапе их приемки в постоянную эксплуатацию, так и по исчерпании нормативных сроков службы с целью определения возможности дальнейшей эксплуатации.

Действующая модель мобильной системы контроля динамических характеристик объектов была использована в ходе сопровождения работ по настройке динамического гасителя колебаний и динамических испытаний при сдаче в эксплуатацию спаренных дымовых труб высотой 123 м. РТС «Курьяново» в г. Москве (ЦНИИПСК им. Мельникова). Кроме того, модель успешно экспонировалась на нескольких выставках «Дорожное и коммунальное хозяйство в г. Москве» (экспозиция ГУП «Гормост»).

Рис. 9. Блок-схема мониторинга сооружения.

В ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ обобщен опыт эксплуатации системы из нескольких динамических гасителей колебаний для нескольких частот, одновременно установленных на одном высотном сооружении, а также описаны возможности и перспективы совершенствования такой системы.

Резонансные колебания по первому тону изгиба являются, как показывает практика, основным колебательным процессом сооружения. Эти колебания регулярно возникают при скоростях ветра диапазона «Б», как и прогнозировалось в ходе исследований динамически подобной модели. Ветровой резонанс возникает вследствие макротурбулентности ветрового потока. Гашение колебаний I тона изгиба осуществляется механизмами типа «обращенный маятник», суммарная масса колеблющихся грузов составляет 13,5 тонны. Схема устройства и принцип действия гасителя колебаний типа «обращенный маятник» показаны на Рис. 10.

^ ^ у ^ / у- ^ / У

Рис. 10. Устройство гасителя колебаний типа «обращенный маятник».

Оснащение гасителя колебаний ДГК-10 координатным датчиком перемещений и датчиком усилия в штоке пневмодемпфера, разработанными и осуществленными под руководством автора, а также организация электронных архивов, включающих в себя характеристики А10 и Р, позволяет вычислить для гасителя, как механизма, процент его включения в работу (ПВ%) в течение всего периода эксплуатации сооружения. На основании методики расчета режима работы машины циклического действия, определяем коэффициент использования механизма по грузоподъемности кф и коэффициент годового использования механизма кг, после чего получаем, что для механизма гасителя ДГК-10 следует принять легкий режим работы (Л). Исходя из этого, следует назначать для этого механизма сроки и объемы его технического обслуживания и ремонтов, а также осуществить прогноз его наработки на отказ на основании общепринятых методик.

Для осуществления эффективного гашения резонансных колебаний в периоды времени, когда основной гаситель ДГК-10 выводится из эксплуатации для периодического технического обслуживания или ремонта, ЦНИ-ИПСК им. Мельникова был разработан и осуществлен (при участии автора) гаситель-«дублер» ДГК-5, настроенный на ту же рабочую частоту. Гаситель ДГК-5 размещен внутри верхней части стелы Главного монумента. В ходе сопровождения работ по настройке гасителя ДГК-5 автором разработаны и

22

использованы на практике методики центровки грузов, настройки по частоте и регулировки по частоте и демпфированию, в результате чего ДГК-5 введен в эксплуатацию. Существенные изменения, внесенные по предложению автора в первоначальный проект гасителя ДГК-5, улучшили настраи-ваемость гасителя и повысили эффективность его работы.

В ходе анализа результатов многолетнего мониторинга частоты I тона изгиба Г|ЮГ можно констатировать, что реконструкция гасителей колебаний в соответствии с проектом, разработанным в ЦНИИПСК им. Мельникова, оказала благотворное влияние на динамику Главного монумента. Частота ^„зг повысилась до величины, соответствующей середине участка ее первоначального релаксационного снижения. Дальнейшие наблюдения за параметром Яизг позволяют сделать вывод о стабильности достигнутого значения.

В ходе эксперимента по определению динамических характеристик сооружения в условиях воздействия ветра со скоростью V = 8,8 м/с (резонансный диапазон I тона изгиба) при выключенном гасителе ДГК-10 выявлен декремент затухания на частоте I тона 81ИЗГ > 0,125, что значительно выше величин, характерных для протяженных стальных сооружений, не оснащенных системами гашения колебаний. Это свидетельствует о работоспособности и достаточной эффективности гасителя-«дублера» ДГК-5.

Кроме того, выполнены работы по точной настройке и регулировке всех гасителей колебаний, установленных на Главном монументе.

Анализом электронных архивов подтверждена и численно определена эффективность работы основного гасителя колебаний ДГК-10. В условиях резонанса по А^г эффективная работа данного гасителя повышает логарифмический декремент затухания колебаний сооружения в 4,5 раза. При этом мощность колебаний, оцененная по амплитудному спектру, снижается в 9 раз.

ПЯТАЯ ГЛАВА посвящена акустико-эмиссионному контролю основных несущих металлоконструкций Главного монумента как составной части единой комплексной системы долговременного мониторинга.

В результате выполнения комплекса научно-практических работ исследованы возможности и условия акустико-эмиссионного мониторинга (АЭ-мониторинга) основных металлоконструкций стелы Главного монумента. При этом разработана и внедрена методика АЭ-контроля для данного объекта, с учетом его специфических особенностей.

Уникальность и сложность задачи АЭ-контроля на Главном монументе состоит в доминирующей роли шумов и помех различной природы и ло-

23

кализации в составе принимаемых сигналов АЭ. Для увеличения эффективности применения акустических методов контроля все преобразователи акустической эмиссии (ПАЭ) объединены в 3 группы по признаку расположения относительно граней стелы. Контроль АЭ выполняется для наиболее нагруженных ветровой нагрузкой элементов основного каркаса. Выбор группы производится на основании текущих данных системы мониторинга о направлении ветра, воздействующего на сооружение. При этом используется разработанный и осуществленный под руководством автора коммутатор АЭ-каналов.

Регистрация полезных АЭ-сигналов производится непосредственно в момент воздействия на сооружение пиковых ветровых нагрузок (ураган, ветровой шквал). Автоматизация процесса регистрации АЭ сооружения осуществляется на основании текущих данных системы мониторинга о скорости ветра, воздействующего на сооружение. При этом используется специальное устройство - система автоматического включения, разработанная и осуществленная под руководством автора.

Работы по анализу электронных архивов АЭ сооружения и локация АЭ-сигналов с целью выявления возможных активных (опасных) источников АЭ - развивающихся под нагрузкой трещиноподобных дефектов в элементах и узлах контролируемых металлоконструкций - выполняются в соответствии с Методикой АЭ-диагностики. При этом наибольшее внимание уделяется деталям конструкции, имеющим наименьший расчетный ресурс.

Показано, что работа системы АЭ-контроля как составляющей комплексной системы мониторинга Главного монумента, может быть усовершенствована с использованием электронной экспертной системы. Приведен проект такой системы, специально разработанный автором для Главного монумента.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ.

1. Разработана и создана комплексная система мониторинга сооружения. В составе системы в постоянном режиме совместно взаимосвязано функционируют контроль ветровой нагрузки и отклика сооружения в виде колебаний низкочастотного диапазона от 2,4 до 0,01 Гц, акустической эмиссии основных несущих конструкций, работы механизмов гасителей колебаний.

2. Для данного сооружения решена задача определения параметров невозмущенного ветра по данным измерителей, расположенных в «ближней

зоне» сечения в ветровом потоке. Выявлены характерные диапазоны скоростей ветра, при которых в конструкции возникают резонансные явления.

3. Решена задача раздельного анализа колебаний сооружения по II тону изгиба и I тону кручения, поскольку эти частоты у Главного монумента оказались близкими. Усовершенствован способ и методика определения для данного сооружения динамических характеристик крутильных колебаний.

4. Исследована действительная работа динамических гасителей колебаний. Разработана комплексная программа доработки и реконструкции гасителей, включая оснащение механизмов гасителей средствами дистанционного контроля, разработку методик центровки, настройки по частоте и регулировки по частоте и демпфированию для гасителя типа «обращенный маятник». Результаты программы внедрены на Главном монументе.

5. Проведен многолетний мониторинг основных динамических процессов Главного монумента, выполнено сравнение полученных результатов с данными теоретических расчетов. Получены результаты изменений основных частот колебаний и выявлены причины этих изменений. Сделан вывод о том, что выполнение реконструкции гасителей колебаний положительно сказалось на динамическом поведении сооружения.

6. Определены критерии сравнения данных мониторинга, создан проект электронной экспертной системы. Решена комплексная экспериментально-теоретическая задача по разработке системы контроля и управления колебательными процессами для любого потенциально опасного инженерного сооружения, конструктивно склонного к резонансным явлениям под воздействием эксплуатационных нагрузок и снабженного в связи с этим механизмами гашения колебаний. Аналог системы успешно использован при проведении натурных исследований реального сооружения.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах автора:

1. Патрикеев, А.В. Контроль за состоянием несущих конструкций Главного монумента памятника Победы на Поклонной горе [Текст] / Б.В.Остроумов, А.В. Патрикеев, М.А. Гусев // Промышленное и гражданское строительство. - 2004. -№5.-С. 19-21.

2. Патрикеев, А.В. Особенности применения оборудования LOCAN-320 на Главном монументе Победы на Поклонной горе [Текст] / А.В. Патрикеев // Приборы и технологии фирмы Physical Acoustics Corporation / 1-ый Семинар Пользователей. 6-7 февраля 2001 года. Москва. Гостиница «Украина».- М., 2001. -2с.

3. Патрикеев, А.В. Повышение уровня безопасности инженерных сооружений на примере Главного монумента памятника Победы на Поклонной горе в г. Москве [Текст] / А.В. Патрикеев // Проблемы управления качеством городской среды / XI научно-практическая конференция. 27-28.09.2007. РАГС. - М., 2007. -С.82.

4. Патрикеев, А.В. Критерии сравнения данных динамического мониторинга и их использование в составе электронной экспертной системы [Текст] / А.В. Патрикеев // Промышленное и гражданское строительство. - 2008. - № 5. - С. 30 -32.

Отпечатано в типографии «Остроумов и К» 20.04.2008 г., 1,5 усл. п. л. Заказ № 146 тираж 100 экз.

1. Введение. Основные особенности Главного монумента как сложного инженерно-технического сооружения.

2 . Анализ ветрового воздействия на сооружение.

2.1. Разработка способа определения скорости невозмущенного ветра по данным измерений в "ближней зоне".

2.2. Анализ многолетнего архива записей скорости и направления ветра.

2.3. Выводы по разделу.

3 . Экспериментальное определение динамических характеристик сооружения.

3.1. Методы определения динамических характеристик и их применение на Главном монументе.

3.2. Структура электронных архивов мониторинга и особенности определения собственных частот и декрементов колебаний на Главном монументе.

3.3. Сравнительный анализ двух способов получения архивов для определения динамических характеристик с использованием программы "Декремент".

3.4. Определение динамических характеристик по I тону кручения.

3.5. Выводы по разделу.

4 . Результаты многолетнего динамического мониторинга

Главного монумента.

4.1. Необходимость систематического анализа динамических характеристик.

4.2. Результаты обработки динамических архивов на примере колебаний вершины стелы по данным акселерометров.

4.3. Результаты многолетнего мониторинга основных динамических процессов Главного монумента.

4.4. Система мониторинга Главного монумента.

4.5. Выводы по разделу.

5. Система динамических гасителей колебаний, опыт и перспективы ее совершенствования.

5.1. Опыт эксплуатации системы из нескольких динамических гасителей колебаний для нескольких частот, одновременно установленных на одном высотном сооружении.

5.2. Анализ интенсивности работы механизмов гасителей на примере ДГК-10. Обоснование необходимости дублирования для механизма гашения колебаний I тона изгиба.

5.3. Совершенствование системы гасителей колебаний на Главном монументе. Сравнительный анализ вариантов и результаты реконструкции гасителей.

5.4. Выводы по разделу.

6. Акустико-эмиссионный контроль основных несущих металлоконструкций как составная часть единой комплексной системы долговременного мониторинга.

6.1. Особенности акустико-эмиссионного контроля на Главном монументе.

6.2. Разработка методики акустико-эмиссионного контроля. Исследование применимости компонентов системы АЭ-контроля для многолетних наблюдений.

6.3. Разработка системы автоматического включения АЭ-контроля при критических скоростях ветра. Результаты мониторинга акустической эмиссии с использованием комплекта оборудования "LOCAN-320".

6.4. Проект электронной экспертной системы.

Критерии сравнения данных мониторинга.

6.5. Выводы по разделу. 152 7. Заключение.

Основные особенности Главного монумента как сложного инженерно-технического сооружения.

Главный монумент памятника Победы на Поклонной горе в г. Москве является уникальным высотным инженерным сооружением, созданным на основе комплекса проектно-конструкторских и научно-исследовательских работ. Он представляет собой стелу-обелиск высотой 142 м. в виде усеченной трехгранной пирамиды (Рис. 1) , с прикрепленной к ней на высоте 110 м. скульптурной группой "Богиня Ника с амурами" (Рис. 2) . В силу особенностей конструктивного решения, подчиненного воплощению художественного замысла, под воздействием эксплуатационной ветровой нагрузки сооружение подвержено резонансным колебаниям на нескольких собственных частотах. Поэтому Главный монумент оснащен системой динамических гасителей колебаний (ДГК) для снижения интенсивности резонансных явлений. Нормальная эксплуатация монумента требует надежной работы устройств гашения колебаний, а также отлаженного функционирования системы контроля (мониторинга) состояния сооружения [35].

Проектом конструкции монумента предусмотрены механизмы для гашения колебаний 1-го и 2-го тонов изгиба и 1-го тона кручения. Средства контроля за колебаниями сооружения и работой механизмов гашения колебаний изначально не предусматривались, но были созданы в процессе эксплуатации.

В настоящее время сооружение оснащено различными системами сбора и обработки данных. В круглосуточном режиме осуществляется вычисление скорости и направления ветра, воздействующего на сооружение, контроль за статическими отклонениями вершины монумента и его колебаниями в ветровом потоке, крутильными колебаниями скульптурной группы и перемещениями инерционных масс гасителей колебаний 1-го тона изгиба и 1-го тона кручения. Общая схема сооружения приведена на Рис. 3.

Рис. 1. Общий вид Памятника Победы и его Главного монумента.

Рис. 2. Верхняя часть стелы Главного монумента, скульптурная группа "Богиня Ника с амурами" и гаситель колебаний ДГК-10.

11ия* "14. <7 L 10.5 ы

Рис. 3. Общая схема Главного монумента.

Рассмотрим современное состояние проблемы снижения интенсивности колебаний высотных и протяженных инженерных сооружений, в том числе с использованием динамических гасителей колебаний .

В последние десятилетия в Российской Федерации построено значительное количество крупных инженерных сооружений, организация безопасной эксплуатации которых требует применения постоянно действующих систем долговременного контроля (мониторинга) их состояния. Зачастую эти сооружения оснащаются гасителями колебаний различных конструкций. Аэродинамически сложные конструктивные формы высотных памятников с металлическим несущим каркасом (главным образом, памятных стел), диктуются архитектурно-художественными требованиями. Современные конструкции металлических радиотелевизионных башен значительной высоты, обладающие аэродинамически неустойчивой внешней формой, могут располагаться в неблагоприятных районах с высоким скоростным напором ветра и в невыгодных (с точки зрения ветровой нагрузки) условиях, например, на вершине горы. Часто при этом к таким конструкциям предъявляются повышенные требования жесткости, обусловленные технологическими условиями радиосвязи. Металлические дымовые и вытяжные трубы цилиндрической формы, свободностоящие и в решетчатых каркасах, также могут обладать аэродинамической неустойчивостью и требовать принятия мер, направленных на снижение интенсивности возникающих колебаний. Использование новых конструктивных форм в современных вантовых мостах, все шире применяемых в последнее время, также подразумевает организацию постоянного долговременного контроля натяжения вант и колебаний пролетных строений. В соответствии с ГОСТ Р22.1.12 - 2005 [ 22 ], для категории потенциально опасных инженерных объектов, в частности, для мостов длиной более 5 00 метров, следует использовать структурированную систему мониторинга и управления инженерными системами.

Эта актуальная проблема описана в трудах отечественных и зарубежных авторов: Остроумова Б. В. [ 60 ], [ 57 ], Гусева М.А. [95], Еремеева П. Г. [24], Коренева Б. Г. [34], Фомина Г.М. [99], Hatwal Н. [108], Jacquot R.S. [111], Brock J.E. [105], Snowdon J.С [116]. Общеизвестна проблема возникновения резонансных низкочастотных колебаний в протяженных и высотных сооружениях, в связи с этим уже на стадии проектирования применяются меры по пассивному (конструктивному) либо активному (механическому) гашению колебаний [6], [27]. Разработан и успешно применяется в таких случаях механический гаситель колебаний в виде обращенного маятника, обладающий высокой эффективностью [ 33 ], [ 58 ] . Многочисленные исследования и разработки известны в области демпфирования колебаний машин и механизмов, здесь можно особо отметить такие работы, как [23], [53], [101]. Однако, результаты этих исследований не всегда и не в полной мере применимы к случаям одновременного возникновения у сооружения спектра из нескольких резонансных частот в диапазоне частот менее 1 Гц. Именно такой случай возник при создании Главного монумента памятника Победы на Поклонной горе в г. Москве.

В современных нормативных документах [ 22 ] отмечено, что при эксплуатации потенциально опасных инженерных объектов необходима организация постоянного долговременного контроля (мониторинга) наиболее информативных параметров. Такими параметрами в случае высотных и протяженных инженерных сооружений, по мнению автора, являются характеристики основных колебательных процессов и реакция гасителей колебаний как отклик системы на воздействие переменной во времени нагрузки. Отсюда можно сделать вывод о том, что Главный монумент памятника Победы на Поклонной горе является объектом, пригодным для разработки комплексной системы динамического мониторинга, опыт создания которой позволит применить полученные разработки для оснащения подобными системами других аэродинамически сложных инженерных объектов.

В результате выполнения работ по организации систем контроля получен уникальный опыт оснащения системой динамического мониторинга высотного инженерного сооружения, подверженного резонансным явлениям и оснащенного в связи с этим системой динамического гашения колебаний.

Для накопления данных о динамической работе сооружения с целью последующего анализа в составе системы динамического мониторинга создана подсистема электронных архивов [74]. В ходе эксплуатации системы мониторинга накоплена значительная база данных, позволяющая выполнить исследования действительной работы сооружения и сопоставить результаты этих исследований с расчетными данными, использованными при проектировании металлоконструкции сооружения в ЦНИИПСК им. Н.П.Мельникова, а также с данными экспериментов на динамически подобных моделях, выполненных ЦАГИ.

Уточнение динамической работы сооружения и завершение модернизации гасителей колебаний, наряду с модернизацией систем мониторинга Главного монумента в виде комплексной автоматизированной системы, оптимизированной с учетом опыта эксплуатации, являются ключевыми факторами обеспечения надежности и долговечности Главного монумента памятника Победы на Поклонной горе в г. Москве [76].

Накопленный на данном объекте опыт создания единой комплексной системы динамического мониторинга позволяет организовать аналогичную систему контроля на любом потенциально опасном инженерном сооружении, конструктивно склонном к резонансным явлениям и снабженном в связи с этим механизмами гашения колебаний. В частности, результаты данной работы легли в основу создания комплексной системы мониторинга для металлоконструкции Живописного вантового моста с арочным пилоном через р. Москву в г. Москве.

3) Результаты работы позволяют уточнить действительную работу динамических гасителей колебаний, установленных на Главном монументе, внести соответствующие изменения в Регламент по эксплуатации сооружения и в инструкции по эксплуатации механизмов динамических гасителей колебаний .

4) Разработанные аппаратура и методики позволяют проводить более глубокие исследования взаимодействия сооружения с ветровым потоком и уточнить взаимное влияние сооружения и установленных на нем гасителей колебаний нескольких частот.

5) Разработанные аппаратура и методики позволяют решать широкий круг прикладных задач по определению фактических динамических характеристик сооружений и их составных частей, осуществлять динамический мониторинг сооружений (в том числе в мобильном варианте).

Внедрение результатов:

1) Результаты диссертации использованы в ГУЛ "Гормост" при разработке Регламента по содержанию объекта "Главный монумент памятника Победы на Поклонной горе" в г. Москве - утвержден в 2007 году [ 79 ].

2) Результаты диссертации использованы в ООО "Центр Диагностики и Мониторинга" при разработке Системы мониторинга состояния конструкций Живописного моста через р. Москву на участке Звенигородского шоссе от МКАД до проспекта Маршала Жукова - внедряется в настоящее время.

7. Заключение.

В последние десятилетия в Российской Федерации построено значительное количество крупных инженерных сооружений, организация безопасной эксплуатации которых требует применения постоянно действующих систем долговременного контроля (мониторинга) состояния этих сооружений. Зачастую эти сооружения оснащаются гасителями колебаний различных конструкций. Аэродинамически сложные конструктивные формы высотных памятников с металлическим несущим каркасом (главным образом, памятных стел), диктуются архитектурно-художественными требованиями. Современные конструкции радиотелевизионных башен значительной высоты из металла с аэродинамически неустойчивой внешней формой могут располагаться в неблагоприятных районах с высоким скоростным напором ветра и в невыгодных (с точки зрения ветровой нагрузки) условиях, например, на вершине горы. Часто при этом к таким конструкциям предъявляются повышенные требования жесткости, обусловленные технологическими условиями радиосвязи. Металлические дымовые и вытяжные трубы цилиндрической формы, свободно стоящие и в решетчатых каркасах, также могут обладать аэродинамической неустойчивостью и требовать принятия мер, направленных на снижение интенсивности возникающих колебаний. Использование новых конструктивных форм в современных вантовых мостах, все шире применяемых в последнее время, также подразумевает организацию постоянного долговременного контроля натяжения вант и колебаний пролетных строений. В соответствии с национальным стандартом Российской Федерации ГОСТ Р22.1.12 -2005, для категории потенциально опасных инженерных объектов, в частности, для мостов длиной более 500 метров следует использовать структурированную систему мониторинга и управления инженерными системами [ 22 ].

Ярким примером сложного уникального инженерного сооружения, обладающего различными видами аэродинамической неустойчивости в ветровом потоке, вследствие того, что его конструкция полностью определена художественным замыслом архитектора, является Главный монумент памятника Победы на Поклонной горе в г. Москве [ 35 ], [ 66 ].

Вследствие особой значимости монумента его создателям понадобилось оснастить его несколькими механическими гасителями колебаний для различных резонансных частот, а в дальнейшем, совместно со службой эксплуатации, - создать уникальную систему контроля состояния (динамического мониторинга) сооружения, эксплуатируемую и развиваемую в течение длительного времени [ 76 ] .

Целью данной работы являлось решение комплексной экспериментально-теоретической задачи по разработке системы контроля и управления колебательными процессами для любого потенциально опасного инженерного сооружения, конструктивно склонного к резонансным явлениям под воздействием эксплуатационных нагрузок и снабженного в связи с этим механизмами гашения колебаний, включая проведение натурных исследований колебаний реального сооружения для экспериментальной проверки разработанной системы. Можно констатировать, что эта цель успешно достигнута.

Для достижения этой цели были решены следующие задачи:

1) Разработан алгоритм определения параметров невозмущенного ветра по данным измерителей, расположенных в возмущенной зоне в непосредственной близости от граней сооружения. Произведен статистический анализ ветровой нагрузки на сооружение и выявлены характерные диапазоны скоростей ветра, при которых в конструкции возникают резонансные явления.

2) Проведен сравнительный анализ способов получения динамических характеристик сооружения на основе периферийного оборудования различных типов с использованием программы "Декремент" и компьютерного комплекса "Монитор". Усовершенствован способ и методика определения динамических характеристик крутильных колебаний.

3) Разработана и изготовлена измерительная аппаратура, позволяющая измерять и записывать колебания сооружений в процессе воздействия эксплуатационной нагрузки в низкочастотной области от 2,4 до 0,01 Гц.

4) Проведен многолетний мониторинг основных динамических процессов Главного монумента памятника Победы на Поклонной горе, получены результаты изменений основных частот колебаний и выявлены причины этих изменений.

5) Исследована действительная работа динамических гасителей колебаний. Разработана комплексная программа доработки и реконструкции гасителей, а затем - выполнена их доработка и реконструкция.

6) Создана информационно-аналитическая система динамического мониторинга сооружения. Обобщен опыт создания долговременной системы динамического мониторинга для других сложных инженерных объектов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1) Получены экспериментальные данные о динамической работе при воздействии эксплуатационной ветровой нагрузки ос/ новных металлоконструкций Главного монумента и механизмов гасителей колебаний.

2) Разработан и создан комплект измерительной аппаратуры, способной измерять и записывать с большой точностью колебательные перемещения элементов сооружений в области низких частот от 2,4 до 0,01 Гц.

3) Обобщены данные многолетнего динамического мониторинга основных колебательных процессов Главного монумента, произведена их обработка, полученные данные сравнены с результатами теоретических расчетов.

Практическая ценность работы заключена в следующем:

1. Бабаков, И.М. Теория колебаний Текст. / И.М. Бабаков -М.: Наука, 1968. 560 с.

2. Барштейн, М.Ф. Воздействие ветра на здания и сооружения Текст. / М.Ф. Барштейн // Труды ЦНИИСК. Вып. 21. -1973 .

3. Барштейн, М.Ф. Воздействие ветра на линейно-протяженные сооружения Текст. / М.Ф. Барштейн, А.С. Бернштейн // Труды конференции по динамике строительных конструкций. Братислава, 1977.

4. Беспрозванная, И.М. О применении демпфирующих устройств для гашения автоколебаний высоких сооружений башенного типа Текст. / И.М. Беспрозванная, B.C. Гоздек, А.Н. Лугов-цов, Г.М. Фомин // Строительная механика и расчет сооружений 1972. - № 6 - с. 40-43.

5. Бидерман, B.J1. Теория механических колебаний Текст. / B.J1. Бидерман М.: Высшая школа, 1980. - 480 с. Биргер, И.А. Прочность. Устойчивость. Колебания [Текст] / И. А. Биргер, Я. Г. Пановко - В 3-х томах. Том 3. - М.: 1968, 567 с.

6. Блехман, И.И. Синхронизация динамических систем Текст. / И.И. Блехман М.: Наука, 1971. - 894 с.

7. Богомолов, С. И. Оптимизация механических систем в резонансных режимах Текст. / С.И. Богомолов, Э.А. Симпсон -Харьков: Вища школа, 1983. 152 с.

8. Болотин, В.В. Ресурс машин и конструкций Текст. / В.В. Болотин М.: Машиностроение, 1990. - 284 с.

9. Болотин, В.В. Случайные колебания упругих систем Текст. / В.В. Болотин М.: Наука, 1979. - 336 с.

10. Болотин, В.В. Статистические методы в строительной механике Текст. / В.В. Болотин М.: Стройиздат, 1965. - 270 с.

11. Брискин, Е.С. О демпфировании колебаний одной группой динамических гасителей двух близко расположенных резонансных состояний механической системы Текст. / Е.С. Брискин // Изв. вузов. Стр-во и арх-ра. 1980. - Р. 2. - с. 40-44.

12. Буюкян, С.П. Видеоизмерительные системы Текст. / С.П. Буюкян М.: МИИГАиК, 2008. - 72 с.

13. Главный монумент памятника Победы на Поклонной горе в г. Москве. Расчет долговечности основных несущих конструкций сооружения Текст.: 17-Ф6006-1-КМ2. М.: ЦНИИПСК им. Мельникова, 1998

14. Главный монумент памятника Победы на Поклонной горе в г. Москве. Расчет сооружения на ветровое воздействие Текст.: 17-Ф6006-1-КМ2. м.: ЦНИИПСК им. Мельникова, 1998.

15. Главный монумент памятника Победы на Поклонной горе в г. Москве. Система ДГК. Паспорта ДГК-ПС. Техническое описание и инструкция по эксплуатации ДГК-ТО Текст. : М. : ЦНИИПСК им. Мельникова, 1995.

16. Главный монумент памятника Победы на Поклонной горе в г. Москве. Система ДГК. Рабочие чертежи. ОКМ-2628, 2629, 2630, 2631, ОВС-34, 35, 36, 37 Текст.: М.: ЦНИИПСК им. Мельникова, 1995.

17. Гоздек, B.C. Об оценке эффективности динамического гасителя при автоколебаниях башенных сооружений Текст. / B.C. Гоздек // Строительная механика и расчет сооружений. -1974. № 3. - с. 38-40.

18. Гордиенко, В.Е. Мониторинг: пути повышения надежности и прогнозирование остаточного ресурса металлических 4 конструкций зданий и сооружений Текст. / В.Е. Гордиенко // Промышленное и гражданское строительство. 2005. - № 12.

19. ГОСТ Р 22.1.12 2 005. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Структурированная система мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений. Общие требования Текст. - Введ. 2005-09-15. - М.: Изд-во стандартов, 2005.

20. Елисеев, С. В. Динамические гасители колебаний Текст. / С.В. Елисеев, Т.П. Нерубенко Новосибирск: Наука, 19 82. -144 с.

21. Еремеев, П. Г. Опыт проведения технического мониторинга и эксплуатации конструкций покрытий уникальных большепролетных сооружений Текст. / П. Г. Еремеев // Промышленное и гражданское строительство. 2008. - № 2. - с. 52-53.

22. Дженкинс, Г. Спектральный анализ и его приложение Текст.: [пер. с англ.] / Г. Дженкинс, Д. Ватте М.: Мир, 1971. -319 с.

23. Ден-Гартог, Дж.П. Механические колебания Текст.: [пер.,с англ.] / Дж.П. Ден-Гартог М.: Физматгиз, 1960. - 580 с.

24. Закора, А. Л. Гашение колебаний мостовых конструкций Текст. / A.JT. Закора, М.И. Казакевич М. : Транспорт, 1983. - 134 с.

25. Карклэ, П.Г. Определение частот и декрементов собственных колебаний конструкций по переходным процессам Текст. / П.Г. Карклэ // Ученые Записи ЦАГИ. Том XIX, № 1, 19 88.

26. Карклэ, П.Г. Определение частот и декрементов упругих колебаний конструкций в потоке по ее неустановившемся движениям Текст. / П.Г. Карклэ В сборнике докладов V симпозиума «Колебания упругих конструкций с жидкостью». М., ЦНТИ «Волна», 19 84.

27. Клаф, Р. Динамика сооружений Текст.: [пер. с англ.] / Р. Клаф, Дж. Пензиен М.: Стройиздат, 1979. - 320 с.

28. Коренев, Б.Г. Об экспериментальном определении параметров маятникового динамического гасителя колебаний Текст. / Б.Г. Коренев, А.Н. Блехерман, Б.В. Остроумов // Строительная механика и расчет сооружений. 1972. - № 2. - С. 6667 .

29. Коренев, Б.Г. Эффективность многомассовых динамических гасителей колебаний при гармонических внешних воздействиях Текст. / Б.Г. Коренев, А.И. Олейник // Строительная механика и расчет сооружений. 1984. - № 85. - с. 39-43.

30. Коренев, Б. Г. Динамические гасители колебаний Текст. / Б.Г. Коренев, Л.М. Резников М.: Наука, 1988. - 304 с.

31. Ларионов, В.В. Инженерные решения конструкций главного монумента памятника Победы на Поклонной горе в Москве. Текст. / В.В. Ларионов, Б.В. Остроумов // Промышленное и гражданское строительство 1996.- № 7. - с. 16-18.

32. Магнус, К. Колебания Текст.: [пер. с англ.] / К. Магнус -М. : Мир, 1982. 304 с.

33. Методика АЭ-диагностики Главного монумента Мемориального комплекса на Поклонной горе Текст.: Приложение к Отчету 61/97. ТОО "Призмонт-Металл". М., 1999.3 8 Московский Государственный Университет имени

34. М.В.Ломоносова. Географический факультет. Бюллетени метеорологической обсерватории МГУ, январь декабрь 1998 г. Текст. / МГУ. М., 1998 - 157 с.

35. Научно-техническая документация "Главный монумент памятника Победы на Поклонной горе в г. Москве. Порядок проведения доработок гасителя колебаний ДГК-3,6 с увеличением инерционной массы до 5 тонн" Текст.: ЦНИИПСК им. Мельникова. М., 2000.

36. Научно-техническая документация "Главный монумент памятника Победы на Поклонной горе в г. Москве. Система акустико-эмиссионного мониторинга. Инструкция по эксплуатации системы" Текст.: ЦНИИПСК им. Мельникова. М., 1996.

37. Научно-технический отчет "Калибровка датчиков скорости и направления ветра на макете натурного отсека Главного монумента памятника Победы на Поклонной горе в аэродинамической трубе ЦАГИ" Текст.: НПФ- "ЦАГИ-ТЕСТ". М.О., г. Жуковский, 1996.

38. Научно-технический отчет "Мониторинг динамического поведения Главного монумента памятника Победы на Поклонной горе" Текст.: НПФ "ЦАГИ-ТЕСТ". М.О., г. Жуковский, 1996.

39. Научно-технический отчет "Проведение испытаний динамически подобной модели Главного монумента памятника Победы на Поклонной горе в АДТ-101" Текст.: НПФ "ЦАГИ-ТЕСТ". М.О., г. Жуковский, 1994.

40. Научно-технический отчет "Результаты натурных динамических испытаний Главного монумента памятника Победы на Поклонной горе" Текст.: НПФ "ЦАГИ-ТЕСТ". М.О., г. Жуковский, 1995 -61 с.

41. Научно-технический отчет "Результаты частотных испытаний Главного монумента памятника Победы на Поклонной горе" Текст.: НПФ "ЦАГИ-ТЕСТ". М.О., г. Жуковский, 1996 27 с.

42. Нашиф, А. Демпфирование колебаний Текст.: [пер. с англ.] / А. Нашиф, Д. Джоунс, Дж. Хендерсон М. : Мир, 1988 448 с.

43. Никитин, Н.В. О ветровых нагрузках в г. Москве Текст. / Н.В. Никитин, В.И. Травуш // Строительная механика и расчет сооружений. 1973. - № 3. - с. 51-52.

44. Никитин, Н.В. Об определении ветровых нагрузок в г. Москве Текст. / Н.В. Никитин, В.И. Травуш // Строительная механика и расчет сооружений. 1969. - N' 2. - с. 62-64.

45. Остроумов, Б. В. Динамические гасители колебаний Текст. / Б.В. Остроумов. В кн.: Справочник проектировщика. Металлические конструкции. Том 3, глава 1, раздел 7. М.: изд-во АСВ, 1999. - с. 30-108.

46. Остроумов, Б.В. Динамические испытания дымовой трубы с гасителем колебаний Текст. / Б. В. Остроумов // Монтажные и специальные работы в строительстве. 2003. - № 2. - с. 913 .

47. Остроумов, Б.В. Динамический гаситель колебаний в виде перевернутого маятника с демпфированием Текст. / Б.В. Остроумов // Изв. Высших учебных заведений. Строительство. - 2002. - № 9. - с. 36-39.

48. Остроумов, Б. В. Об оценке ветровых нагрузок на высотные сооружения Текст. / Б. В. Остроумов, С. С. Зилинткевич // Метеорология и гидрология. 1967. - № 6. - с. 41-49.

49. Остроумов, Б.В. Мониторинг динамических параметров Главного монумента памятника Победы на Поклонной горе в г. Москве Текст. / Б. В. Остроумов // Монтажные и специальные работы в строительстве. 2003. - № 3. - с. 17-20.

50. Остроумов, Б.В. Опыт создания и эксплуатации Главного монумента памятника Победы на Поклонной горе в г. Москве Текст. / Б.В. Остроумов // Промышленное и гражданское строительство. 2 003. - № 6.

51. Остроумов, Б. В. Оснащение высотных сооружений из металла гасителями колебаний Текст. / Б. В. Остроумов // Промышленное и гражданское строительство. 2002. - N' 6. - с. 13-15.

52. Остроумов, Б.В. Контроль за состоянием несущих конструкций Главного монумента памятника Победы на Поклонной горе Текст. / Б. В. Остроумов, А. В. Патрикеев, М.А. Гусев // Промышленное и гражданское строительство 2004. - № 5. -с. 19-21.

53. Остроумов, Б. В. Расчет воздушного демпфера для динамических гасителей колебаний Текст. / Б. В. Остроумов // Известия Высших учебных заведений Строительство. - 2003. -№ 5.

54. Остроумов, Б.В. Расчет сооружений с динамическим гасителем колебаний Текст. / Б.В. Остроумов // Промышленное и гражданское строительство. 2003. - № 5.

55. Остроумов, Б. В. Экспериментально-теоретические исследования параметров затухания колебаний сооружения из двух дымовых труб Текст. / Б. В. Остроумов // Монтажные и специальные работы в строительстве. 2003. - № 5.

56. Пановко, Я. Г. Введение в теорию механических колебаний Текст. / Я.Г. Пановко. М.: Наука, 1980 272 с.

57. Пановко, Я.Г. Основы прикладной теории упругих колебаний Текст. / Я.Г. Пановко. М.: Машиностроение, 1967. - 316 с.

58. Пановко, Я.Г. Присоединенные динамические системы как гасители колебаний Текст. / Я.Г. Пановко в кн.: Прочность, устойчивость, колебания: Справочник. Т. 3. - М.: Машиностроение, 1968. - с. 331-346.

59. Патрикеев, А. В. Критерии сравнения данных динамического мониторинга и их использование в составе электронной экспертной системы Текст. / А.В. Патрикеев // Промышленное и гражданское строительство 2008. - № 5. - с. 30-32.

60. Попов, Н.А. Динамическая реакция сооружений при действии ветра Текст. / Н.А. Попов // Строительная механика и расчет сооружений 2007. - № 2. - с. 29-34.

61. Пуховский, А.Б. Расчет высотных сооружений на динамическое воздействие ветра Текст. / А.Б. Пуховский // Промышленное и гражданское строительство. 1989. - Вып. 6. - с. 12-14.

62. Регламент по содержанию объекта "Главный монумент памятника Победы на Поклонной горе" Текст.: ГУП "Гормост", М., 2007.

63. Резников, A.M. Оптимальные параметры динамического гасителя при затухающих колебаниях Текст. / A.M. Резников // Колебания и динамические качества механических систем. -Киев: Наукова думка, 1983. с. 118-124.

64. Резников, J1.M. Оптимальные параметры динамического гасителя с частотно-независимым трением при автоколебаниях сооружений Текст. / JI.M. Резников В кн.: Динамика механических систем. - Киев: Наукова думка, 1983. - с. 80-85.

65. Резников, Л.М. Выбор параметров и оценка эффективности динамического гасителя колебаний при периодически действующих случайных импульсах Текст. / Л.М. Резников, Г.М. Фиш-ман // Машиноведение. 1984. - № 2. - с. 22-27.

66. Резников, Л.М. Оптимальные параметры и эффективность динамического гасителя при широкополосных случайных воздействиях Текст. / Л.М. Резников, Г.М. Фишман // Машиностроение. 1981. - № 3. - с. 36-41.

67. Резников, Л.М. Эффективность динамических гасителей колебаний при нестационарных случайных воздействиях Текст. / Л.М. Резников, Г.М. Фишман // Строительная механика и расчет сооружений. 1981. - № 1. - с. 56-59.

68. Результаты мониторинга динамического поведения Главного монумента памятника Победы на Поклонной горе. Технические справки №№ 1-6 Текст.: НПФ "ЦАГИ-ТЕСТ". М.О., г. Жуковский, 1995-1996.

69. Рекомендации по проектированию гасителей колебаний для защиты зданий и сооружений, подверженных горизонтальным динамическим воздействиям от технологического оборудования и ветра Текст. М.: Стройиздат, 1978. - 68 с.

70. Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра Текст. М.: Стройиздат, 1978 - 217 с.8 8 Савицкий, Г. А. Ветровая нагрузка на сооружения Текст. / Г.А. Савицкий М.: Стройиздат, 1972. - 113 с.

71. Светлицкий, В. А. Случайные колебания механических систем Текст. / В.А. Светлицкий М.: Машиностроение, 1976. -216 с.

72. Селезнева, Е.Н. Расчет параметров динамического гасителя Текст. / Е.Н. Селезнева В сб.: Материалы по металлическим конструкциям. - 1973. - Вып. 17. - с. 107-115.

73. Симиу, Э. Воздействие ветра на здания и сооружения Текст.: [пер. с англ.] / Э. Симиу, Р. Скаклан М.: Стройиздат, 1984. - 3 60 с.

74. Смирнов, А.Ф., Александров А.В., Лащеников Б,Я., Шапошников Н.Н. Строительная механика. Динамика и устойчивость сооружений Текст. / А.Ф. Смирнов, А. В. Александров, Б. Я. Лащеников, Н.Н. Шапошников М.: Стройиздат, 1984. - 398 с.

75. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия Текст. М.: ЦИТП Минстроя Р.Ф., 199 6. - 35 с.

76. СНиП 11-23-81*. Стальные конструкции Текст. М.: ЦИТП Минстроя Р.Ф., 2000. - 69 с.

77. Соколов, А.Г. О динамическом воздействии ветра на высокие сооружения Текст. / А.Г. Соколов, М.А. Гусев: Труды ЦВГМО. М., 1975. - Вып. 6. - с. 45-50.

78. Смирнов, А.Ф. Устойчивость и колебания сооружений Текст. / А.Ф. Смирнов М.: Трансжелдориздат, 1958. - 571 с.

79. Степнов, М.Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний Текст. / М.Н. Степнов М.: Машиностроение, 1985.

80. Тимошенко, С.П. Колебания в инженерном деле Текст.: [пер. с англ.] / С. П. Тимошенко, Д.Х. Янг, У. Уивер М.: Машиностроение, 1965. - 472 с.

81. Цейтлин, А.И. Определение характеристик сооружений по результатам динамических испытаний Текст. / А.И. Цейтлин, М. Атаев // Строительная механика и расчет сооружений. -1975. № 6.

82. Черноусько, Ф.Л. Управление колебаниями Текст. / Ф.Л. Черноусько, Л.Д. Акулов, Б.Н. Соколов М.: Наука, 1980. -384 с.102103104105106107108109110111112113114115

83. Brock J.E. A note on the damped vibration absorber // J. Appl. Mech. 1946. - Vol. 13, № 4. - P. A. 284. Brock J.E. Theory of the damped dynamic absorber for iner-tial disturbances // J. Appl. Mech. - 1949. - Vol. 16, № 1. - P. 86.

84. CAN 320. User's Manual. Rev. 1.0., P.A.C., 1990. LOCAN 320. Technical Manual. Rev. 1.0., P.A.C., 1990. Hatwal H. Notes on an autoparametric vibration absorber // J. Sound and Vibr. 1982. - Vol. 83, №3. - P. 440-443.

85. Jacquot R.S. Optimal dynamic vibration absorbers for general beam systems // J. Sound and Vibr. 197 8. - Vol. 60, № 4. - P. 535-542.

86. Joi Т., Ikeda K. On the dynamic vibration damped absorber of the vibration system // Bull. JSME. 1978. - Vol. 21, № 151. - P. 64-71.

87. Snowdon J.С. Vibration and Shock in damped mechanical systems. New York: J. Wiley and sons, 1968. - 486 p.

88. Thomson A.G. Optimum tuning and damping of a dynamic vibration absorber // J. Sound and Vibr. 1981. - Vol. 77, № 3. - P. 403-415.

89. Welch P.D. The use of the Fast Fourier Transform for the estimation of power spectra. A method based on time averaging over short, modified periodograms. JEEE Transactions on Audio and Electroacoustics, 19 67. - Vol. 15, № 2. - P. 70-73.