Презентация Специальные системы сейсмозащиты зданий и сооружений

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ПРИНЦИПЫ УСТРОЙСТВА СЕЙСМОИЗОЛЯЦИИ
Под сейсмоизоляцией понимается "существенное снижение сейсмического воздействия на часть сооружения, расположенную выше фундамента, путем установки каких-либо систем или элементов между частью сооружения и фундаментом” (Я.М.Айзенберг)
Под сейсмоизоляцией мы будем понимать системы уменьшения энергии, передаваемой сооружению в процессе сейсмических колебаний, за счет установки в некотором уровне элементов повышенной податливости, приводящих к отстройке спектра сооружения от спектра воздействия в длиннопериодную область.
Таким образом, любая система сейсмоизоляции должна включать три основные части: жесткую надстройку, сейсмоизолирующий элемент и поддерживающую конструкцию.
Уже с возникновением и развитием теории сейсмостойкости (1900 - 1925 гг.) задаче сейсмоизоляции сооружений стало уделяться значительное внимание. Так в 1925 г. М.Вискордини описал конструкции катковых сейсмоизолирующих опор и опорных колонн со сферическими верхними и нижними торцами .
Первый проект системы сейсмоизоляции был разработан французской корпорацией “Oil state industry” применительно к мостам. В 1959 г. в г. Ашхабаде (Туркмения) по проекту инженера Ф.Д.Зеленькова впервые был построен дом с сейсмоизолированным фундаментом. К числу первых сейсмоизолированных сооружений следует отнести и здание школы на резинометаллических опорах, построенного в г. Скопле (Югославия) по проекту швейцарских специалистов в 1968 г.

КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ СЕЙСМОИЗОЛЯЦИИ ПО ХАРАКТЕРУ ВОССТАНАВЛИВАЮЩЕЙ СИЛЫ

ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ СЕЙСМОИЗОЛИРУЮЩИХ ОПОРНЫХ ЧАСТЕЙ
РЕЗИНОВЫЕ ОПОРНЫЕ ЧАСТИ (РОЧ)

РОЧ ФИРМЫ MAURER SÖHNES

НЕКОТОРЫЕ ТИПЫ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ОПОР

ШАРОВАЯ ОПОРНАЯ ЧАСТЬ

. ШАРОВАЯ ОПОРА, ПОД НАГРУЗКУ 60 КГ, ВЫПУСКАЕМАЯ ФИРМОЙ MАURER SÖHNES

ШАРОВАЯ ОПОРА ДЛЯ МОСТА BENICIA-MARTINEZ В КАЛИФОРНИИ РАЗМЕРОМ 3.73 М С ХОДОМ ±1.34 М

ВНЕШНИЙ ВИД СФЕРИЧЕСКОЙ ОПОРНОЙ ЧАСТИ ФИРМЫ FIP-INDUSTRIALE

УСТАНОВКА И СМЕЩЕНИЕ ПОД НАГРУЗКОЙ СФЕРИЧЕСКИХ ОПОРНЫХ ЧАСТЕЙ

СКОЛЬЗЯЩАЯ ОПОРНАЯ ЧАСТЬ ФИРМЫ ELECTRICITY DE FRANCE
Нижняя фундаментная плита
Опорный лист
РОЧ
Фрикционная пара «нержавеющая сталь- свинцовистая бронза»
Верхняя фундаментная плита

. СХЕМА УСТАНОВКИ СЕЙСМОИЗОЛИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ
1 – верхняя фундаментная плита;
2 – сейсмоизолирующая опора;
3 – нижняя фундаментная плита
2

ОДНО ИЗ ПЕРВЫХ СЕЙСМОИЗОЛИРОВАННЫХ ЗДАНИЙ В Г. ОКЛЕНД (США)

СХЕМА РАССТАНОВКИ СЕЙСМОИЗОЛИРУЮЩИХ ОПОРНЫХ ЧАСТЕЙ (ШАРОВЫХ ОПОР) В МУЗЕЕ АКРОПОЛИС В ГРЕЦИИ (ФИРМА MAURER SÖHNES)

СЕЙСМОИЗОЛЯ-
ЦИЯ РЕЗЕРВУАРА
НА ОСТРОВЕ
REVITHOUSA
В ГРЕЦИИ

ОСНОВНАЯ КОНЦЕПЦИЯ СЕЙСМОИЗОЛЯЦИИ СООРУЖЕНИЙ
В первых работах по сейсмоизоляции им виброизоляции ошибочно считалось, что сейсмоизоляция должна быть слабодемпфирована. Это заблуждение связано с тем, что АЧХ сейсмической реакции линейной демпфированной системы в зоне виброизоляции поднимается с увеличением демпфирования.
Ссылаясь на указанный эффект многие авторы стремились запроектировать слабодемпфированную сейсмоизоляцию. Последствия такого решения привели к многочисленным авариям и человеческим жертвам. Детальный анализ работы виброизоляции был дан профессором М.З. Коловским, а для задач сейсмоизоляции - профессором О.А.Савиновым.
Сторонники слабодемпфированной сейсмоизоляции не обращали внимания на смещения сейсмоизолированной системы. Эти смещения достигают 30-50 см и приводят к сбросу сооружения с сейсмоизолирующих опор. Кроме того, при больших смещениях колебания системы становятся нелинейными и АЧХ – многозначной (Рис.3). Повышение демпфирования ведет как к снижению смещений системы, так и к исключению многозначных ветвей АЧХ. В связи с этим передемпфировать систему всегда лучше, чем недодемпфировать, хотя ускорения системы при этом возрастут.

ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ ПЕРЕДЕМПФИРОВАНИЯ СИСТЕМ СЕЙСМОИЗОЛЯЦИИ
ВЯЗКОЕ ДЕМПФИРОВАНИЕ

ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ ПЕРЕДЕМПФИРОВАНИЯ СИСТЕМ СЕЙСМОИЗОЛЯЦИИ
СУХОЕ ТРЕНИЕ

ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ ПЕРЕДЕМПФИРОВАНИЯ СИСТЕМ СЕЙСМОИЗОЛЯЦИИ
СУХОЕ ТРЕНИЕ

ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ ПЕРЕДЕМПФИРОВАНИЯ СИСТЕМ СЕЙСМОИЗОЛЯЦИИ
Сейсмоизолирующий скользящий пояс

ДЕМПФИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА
.

ДЕМПФИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА
ВЯЗКИЕ ДЕМПФЕРЫ
Горизонтальный вязкий демпфер
. Вязкие демпферы фирмы Gerb стандартный и с телескопическими дисками
Вязкие демпферы фирмы ВИБРОСЕЙСМ

ДЕМПФИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА
ВЯЗКИЕ ДЕМПФЕРЫ

ДЕМПФИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА
ДЕМПФЕРЫ СУХОГО ТРЕНИЯ
1, 2 - верхняя и нижняя фундаментные плиты; 3 - коробчатый корпус ДСТ; 4, 6 - фрикционная пара; 5- консоль внутреннего фрикционного элемента; 7 - подпружиненные упоры; 8 - прорези, обеспечивающие свободное перемещения элемента 7; 9 - стержневые элементы.
1,2-верхняя и нижняя фундаментные плиты; 3-опорный элемент; 4-пружинное устройство; 5-выступ верхней плиты; 6-фрикционный слой из сыпучего материала; 7-железобетонная плита; 8-фиксаторы положения; 9-место установки домкрата

ДЕМПФИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА
ДЕМПФЕРЫ ПЛАСТИЧЕСКОГО ТИПА
Упруго-пластический демпфер (Италия):
в положении равновесия и при максимальном смещении

ЭЛЕКТОРОМАГНИТНОЕ ДЕМПФИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ФИРМЫ «АЛГА»

16-ЭТАЖНОЕ ЗДАНИЕ НА УПЛОТНЕННОЙ ПОДУШКЕ
Зона предельного равновесия
слева – без подушки, справа – с подушкой

16-ЭТАЖНОЕ ЗДАНИЕ НА УПЛОТНЕННОЙ ПОДУШКЕ
Зона разжижения
слева – без подушки, справа – с подушкой

16-ЭТАЖНОЕ ЗДАНИЕ НА УПЛОТНЕННОЙ ПОДУШКЕ
Первые две формы колебаний для обычного (слева) и сейсмоизолированного (справа) зданий на грунтовой подушке
толщиной 3 м

16-ЭТАЖНОЕ ЗДАНИЕ НА УПЛОТНЕННОЙ ПОДУШКЕ
Зоны предельного состояния массива для сейсмического воздействия силой 9 баллов для здания с 3-метровой подушкой, с изоляцией