Моделювання сейсмічного навантаження на систему «надземна споруда-грунт»

  • A.S. Horodetskyi Д-р техн. наук, професор, заступник директора з наукової роботи ТОВ «ЛІРА САПР», м. Київ
  • M.S. Barabash Д-р техн. наук, професор, професор кафедри комп'ютерних технологій будівництва та реконструкції аеропортів, Національного авіаційного університету, директор ТОВ «ЛІРА САПР», м. Київ http://orcid.org/0000-0003-2157-521X
  • B.Yu. Pysarevskyi Аспірант кафедри комп'ютерних технологій будівництва та реконструкції аеропортів, Національного авіаційного університету, інженер-програміст ТОВ «ЛІРА САПР», м. Київ http://orcid.org/0000-0002-1001-2879
  • Yu.V. Henserskyi Канд. техн. наук., заступник директора ТОВ «ЛІРА САПР», м. Київ http://orcid.org/0000-0001-6834-4203
Ключові слова: динамічний вплив, метод скінченних елементів, аналіз динамічної взаємодії, поширення хвилі в необмеженій області, необмежена область, метод масштабування граничних скінченних елементів, ПК ЛІРА-САПР

Анотація

У статті розглядаються проблеми моделювання динамічних впливів «надземна споруда – ґрунтова основа» на прикладі будівлі, що розташована в м. Одеса. Розглянуто особливості моделювання необмеженого напівпростору ґрунту. У програмному комплексі ЛІРА - САПР запропоновано чисельну процедуру формування рівнянь руху та, як окремий випадок, рівнянь рівноваги, у задачах, де є необмежені області. Цю процедуру впроваджено у вигляді нових скінченних елементів, що дало можливість формувати гібридні моделі MCE/SBFEM і розв’язувати практично будь-які фізично лінійні та нелінійні динамічні задачі у часі методом підсистем. Описано принципи нових скінченних елементів, розроблених у програмному комплексі ЛІРА-САПР. Ці скінченні елементи імітують взаємодію між обмеженою областю ґрунту та іншою частиною напівпростору. В основі даного елемента лежить метод масштабування границі скінченного елементу. Для перевірки елементів вирішуються дві задачі. Перша задача розглядає обмежений ґрунт, куди вводяться розроблені граничні скінченні елементи. Друга задача розглядає ґрунт порівняно великих розмірів. Граничні умови не впливають на поширення хвилі (умовно може розглядатися як необмежений напівпростір) через розміри ґрунту. Результати чисельного експерименту свідчать про те, що застосування розроблених скінченних елементів дає можливість створювати моделі, які відтворюють реальні умови роботи конструкцій будівлі за динамічних впливів.

Виконано аналіз методів розрахунку на динамічні навантаження, що застосовуються у сучасному будівництві на прикладі реального об'єкта, розташованого у Комінтернівському районі Одеської області. При моделюванні сейсмічного впливу застосовуються реальні акселерограми, записані під час землетрусу на будівельному майданчику об'єкта, що розглядається. Представлено методику, що дозволяє моделювати поведінку конструктивної системи будівлі або споруди на основі розроблених та реалізованих у програмному комплексі ЛІРА-САПР скінченних елементів, що моделюють згасання коливань.

Завантаження

Данные скачивания пока не доступны.

Посилання

Horodetskyi A.S. (2017). Modelling the soil behaviour in dynamic load. Horodetskyi A.S., Pikul A.V., Pisarevskyi B.Yu. International Journal for Computational Civil and Structural Engineering, Vol. 13, Issue 3, 34-41.

Construction in seismic areas of Ukraine: DBN B.1.1-12: 2014. Kyiv: Ministry of Regional Development of Ukraine. (Building codes of Ukraine). (2014).

Korchinskyi I.L., Polyakov S.V., Bykhovskyi V.A., Dyuzinkevich S.Yu., Pavlyk V.S.. (1961). Fundamentals for Design of Buildings in Seismic Areas. Moscow: Gosstroyizdat.

Dukart A.V., Oleinik A.I. (2003). Multi-mass dynamic vibration dampers used for vibration protection of tower-type high-rise buildings under earthquake load. Proceedings of higher educational institutions. Construction, 11, 4-10.

Barabash M.S. (2020). Stress-strain state of structures with account of the category for technical condition of the building and changes in the intensity of earthquake load. Barabash M.S., Kostira N.O., Bashinsky Ya.V., Pisarevsky B.Yu. Problems in development of urban environment: collection of articles. Issue 1 (24), 11-22. Kyiv: NAU.

Dukart A.V., Oleinik A.I. (2009). Simulation of non-natural earthquake accelerograms with a multi-frequency linear filter. Proceedings of higher educational institutions. Construction, 10, 95-104.

Ray W. Clough, Joseph Penzien. (1979). Dynamics of Structures. Moscow: Stroyizdat.

Barabash M. (2021). Modelling of the Subway Dynamic Influence on the Ground Structure. M. Barabash, Bogdan Y. Pysarevskiy International Journal for Computational Civil and Structural Engineering, 17, Issue 3, 14-25.


Переглядів анотації: 144
Завантажень PDF: 3
Опубліковано
2021-12-21