Исследование влияния сейсмозащиты и грунтовых условий на усилия и перемещения в конструкциях зданий
Аннотация
Темой данной выпускной квалификационной работы магистра (ВКРМ) является исследование влияния сейсмозащиты и грунтовых условий на усилия и перемещения в конструкциях зданий.
Структура и объем работы. Диссертация содержит введение, пять глав и заключение, изложенные на 123 страницах машинописного текста, включающих 86 страниц основного текста, и состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего 43 наименования. В работе приведено 4 приложения, 47 рисунков и 7 таблиц в основном тексте работы.
Во введении приведено обоснование актуальности темы диссертации, обозначены объект и предмет исследования, сформулированы цели и задачи исследования, степень разработанности темы, теоретическая и практическая значимости, описаны методы исследования и элементы научной новизны.
В первой главе выполнен обзор литературы по теме диссертационного исследования. Рассмотрена история становления сейсмостойкого строительства.
Во второй главе приведено физико-математического описание сейсмических воздействий, а также обозначены основы методик расчета, применяемых в теории сейсмостойкости для определения НДС конструкций под воздействием сейсмических нагрузок.
В третьей главе рассмотрены современные способы сейсмозащиты, изучен опыт их применения в России. Произведен обзор производителей систем сейсмоизоляции в России с сравнением параметров изолирующих систем. Выполнен анализ программного обеспечения, предоставляющего возможности расчета на сейсмические воздействия, а также просмотр и прочтение нормативной документации Российской Федерации, Европы (Еврокод) и Японии.
В четвертой главе приведено описание построенной в ПК ЛИРА-САПР 2020 (R2) расчетной схемы с пояснениями и объяснением некоторых расчетных предпосылок при задании сейсмических воздействий и системы сейсмоизоляции.
В пятую главу включены результаты, выявленные в процессе синтеза выходных данных расчетов. Произведена систематизация информации и представление ее в наглядной графической форме (сравнительные таблицы, графики).
В заключении сформулированы выводы теоретического и практического характера по результатам проведенного теоретического исследования.
Личный вклад магистранта состоит в обзоре отечественного и зарубежного опыта сейсмостойкого строительства; в разработке дополненной классификации типов и способов сейсмозащиты зданий и сооружений; в исследовании влияния сейсмозащиты и категории грунтовых условий по сейсмическим свойствам на усилия и перемещения в конструкциях зданий; в сравнении нескольких типов сейсмоизоляторов российских производителей и оценке эффективности их применения с целью уменьшения сейсмических влияний на здание; в восприятии и интерпретации результатов расчетов, а также в выявлении закономерностей на основании синтеза этих данных.
Публикации. В процессе работы над диссертацией при помощи систематизации и обобщения изучаемого материала были составлены 2 научные статьи, 1 из которых на данный момент времени опубликована в журнале «Инновации. Наука. Образование». Вторая научная статья являлась основой для участия в VII Международной конференции "Проблемы безопасности строительных критичных инфраструктур" – SPCECI 2021, УрФУ, и к текущему ожидает опубликования в сборнике статей конференции.
The topic of this final master's degree work (WRCM) is the study of the influence of seismic protection and soil conditions on efforts and displacement in building structures.
Structure and scope of work. The thesis contains an introduction, five chapters and a conclusion, set out on 123 pages of typewritten text, including 86 pages of the main text, and consists of an introduction, five chapters, a conclusion, a list of references, including 43 titles. The work contains 4 appendices, 47 figures and 7 tables in the main text of the work.
The introduction substantiates the relevance of the dissertation topic, identifies the object and subject of research, formulates the goals and objectives of the research, the degree of development of the topic, theoretical and practical significance, describes research methods and elements of scientific novelty.
The first chapter reviews the literature on the topic of dissertation research. The history of the formation of earthquake-resistant construction is considered.
The second chapter provides a physical and mathematical description of seismic effects, and also outlines the basics of calculation methods used in the theory of seismic resistance to determine the stress-strain state of structures under the influence of seismic loads.
In the third chapter, modern methods of seismic protection are considered, the experience of their application in Russia is studied. An overview of the manufacturers of seismic isolation systems in Russia with a comparison of the parameters of the isolation systems is made. The analysis of the software providing the possibility of calculating the seismic effects, as well as viewing and reading the regulatory documents of the Russian Federation, Europe (Eurocode) and Japan has been carried out.
The fourth chapter contains a description of the design model built in SP LIRA-SAPR 2020 (R2) with explanations and explanations of some design prerequisites when specifying seismic effects and a seismic isolation system.
The fifth chapter includes the results identified in the process of synthesizing the output of the calculations. The information was systematized and presented in a visual graphical form (comparative tables, graphs).
In the conclusion, theoretical and practical conclusions are formulated based on the results of the theoretical study.
The personal contribution of the undergraduate is to review the domestic and foreign experience of earthquake-resistant construction; in the development of an amended classification of types and methods of seismic protection of buildings and structures; in the study of the influence of seismic protection and the category of soil conditions by seismic properties on efforts and displacements in building structures; comparing several types of seismic isolators of Russian manufacturers and evaluating the effectiveness of their use in order to reduce seismic influences on the building; in the perception and interpretation of calculation results, as well as in identifying patterns based on the synthesis of these data.
Publications. In the process of working on the dissertation, with the help of systematization and generalization of the studied material, 2 scientific articles were compiled, 1 of which has been published at the moment in the journal “Innovations. The science. Education". The second scientific article was the basis for participation in the VII International Conference "Problems of Safety of Critical Building Infrastructures" - SPCECI 2021, UrFU, and by the current one is awaiting publication in the collection of articles of the conference.
Структура и объем работы. Диссертация содержит введение, пять глав и заключение, изложенные на 123 страницах машинописного текста, включающих 86 страниц основного текста, и состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего 43 наименования. В работе приведено 4 приложения, 47 рисунков и 7 таблиц в основном тексте работы.
Во введении приведено обоснование актуальности темы диссертации, обозначены объект и предмет исследования, сформулированы цели и задачи исследования, степень разработанности темы, теоретическая и практическая значимости, описаны методы исследования и элементы научной новизны.
В первой главе выполнен обзор литературы по теме диссертационного исследования. Рассмотрена история становления сейсмостойкого строительства.
Во второй главе приведено физико-математического описание сейсмических воздействий, а также обозначены основы методик расчета, применяемых в теории сейсмостойкости для определения НДС конструкций под воздействием сейсмических нагрузок.
В третьей главе рассмотрены современные способы сейсмозащиты, изучен опыт их применения в России. Произведен обзор производителей систем сейсмоизоляции в России с сравнением параметров изолирующих систем. Выполнен анализ программного обеспечения, предоставляющего возможности расчета на сейсмические воздействия, а также просмотр и прочтение нормативной документации Российской Федерации, Европы (Еврокод) и Японии.
В четвертой главе приведено описание построенной в ПК ЛИРА-САПР 2020 (R2) расчетной схемы с пояснениями и объяснением некоторых расчетных предпосылок при задании сейсмических воздействий и системы сейсмоизоляции.
В пятую главу включены результаты, выявленные в процессе синтеза выходных данных расчетов. Произведена систематизация информации и представление ее в наглядной графической форме (сравнительные таблицы, графики).
В заключении сформулированы выводы теоретического и практического характера по результатам проведенного теоретического исследования.
Личный вклад магистранта состоит в обзоре отечественного и зарубежного опыта сейсмостойкого строительства; в разработке дополненной классификации типов и способов сейсмозащиты зданий и сооружений; в исследовании влияния сейсмозащиты и категории грунтовых условий по сейсмическим свойствам на усилия и перемещения в конструкциях зданий; в сравнении нескольких типов сейсмоизоляторов российских производителей и оценке эффективности их применения с целью уменьшения сейсмических влияний на здание; в восприятии и интерпретации результатов расчетов, а также в выявлении закономерностей на основании синтеза этих данных.
Публикации. В процессе работы над диссертацией при помощи систематизации и обобщения изучаемого материала были составлены 2 научные статьи, 1 из которых на данный момент времени опубликована в журнале «Инновации. Наука. Образование». Вторая научная статья являлась основой для участия в VII Международной конференции "Проблемы безопасности строительных критичных инфраструктур" – SPCECI 2021, УрФУ, и к текущему ожидает опубликования в сборнике статей конференции.
The topic of this final master's degree work (WRCM) is the study of the influence of seismic protection and soil conditions on efforts and displacement in building structures.
Structure and scope of work. The thesis contains an introduction, five chapters and a conclusion, set out on 123 pages of typewritten text, including 86 pages of the main text, and consists of an introduction, five chapters, a conclusion, a list of references, including 43 titles. The work contains 4 appendices, 47 figures and 7 tables in the main text of the work.
The introduction substantiates the relevance of the dissertation topic, identifies the object and subject of research, formulates the goals and objectives of the research, the degree of development of the topic, theoretical and practical significance, describes research methods and elements of scientific novelty.
The first chapter reviews the literature on the topic of dissertation research. The history of the formation of earthquake-resistant construction is considered.
The second chapter provides a physical and mathematical description of seismic effects, and also outlines the basics of calculation methods used in the theory of seismic resistance to determine the stress-strain state of structures under the influence of seismic loads.
In the third chapter, modern methods of seismic protection are considered, the experience of their application in Russia is studied. An overview of the manufacturers of seismic isolation systems in Russia with a comparison of the parameters of the isolation systems is made. The analysis of the software providing the possibility of calculating the seismic effects, as well as viewing and reading the regulatory documents of the Russian Federation, Europe (Eurocode) and Japan has been carried out.
The fourth chapter contains a description of the design model built in SP LIRA-SAPR 2020 (R2) with explanations and explanations of some design prerequisites when specifying seismic effects and a seismic isolation system.
The fifth chapter includes the results identified in the process of synthesizing the output of the calculations. The information was systematized and presented in a visual graphical form (comparative tables, graphs).
In the conclusion, theoretical and practical conclusions are formulated based on the results of the theoretical study.
The personal contribution of the undergraduate is to review the domestic and foreign experience of earthquake-resistant construction; in the development of an amended classification of types and methods of seismic protection of buildings and structures; in the study of the influence of seismic protection and the category of soil conditions by seismic properties on efforts and displacements in building structures; comparing several types of seismic isolators of Russian manufacturers and evaluating the effectiveness of their use in order to reduce seismic influences on the building; in the perception and interpretation of calculation results, as well as in identifying patterns based on the synthesis of these data.
Publications. In the process of working on the dissertation, with the help of systematization and generalization of the studied material, 2 scientific articles were compiled, 1 of which has been published at the moment in the journal “Innovations. The science. Education". The second scientific article was the basis for participation in the VII International Conference "Problems of Safety of Critical Building Infrastructures" - SPCECI 2021, UrFU, and by the current one is awaiting publication in the collection of articles of the conference.