Издаётся с сентября 1923 года
DOI: 10.33622/0869-7019
Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science
  • СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА
  • Вероятностный анализ работы плоской стальной рамы при сейсмическом воздействии
  • УДК 624.04 DOI: 10.33622/0869-7019.2020.05.45-50
    Олег Вартанович МКРТЫЧЕВ, доктор технических наук, e-mail: MkrtychevOV@mgsu.ru
    Сергей Валерьевич БУЛУШЕВ, преподаватель, e-mail: BulushevSV@mgsu.ru
    ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» (НИУ МГСУ), 129337 Москва, Ярославское ш., 26
    Аннотация. Сейсмическое воздействие представляет собой нестационарный случайный процесс. Расчет в вероятностной постановке позволяет наиболее точно оценить реакцию системы при землетрясении. В работе оценивалась надежность плоской стальной рамы при землетрясении методом статистических испытаний при рассмотрении сейсмического воздействия в виде нестационарного случайного процесса. Расчетные сечения рамы были приняты по результатам расчета на сейсмическое воздействие уровня проектного землетрясения в соответствии с действующими нормами проектирования. При выполнении вероятностного расчета использовалось детерминированное решение, реализованное в программном комплексе. В основе решения лежит прямое интегрирование уравнений движения по явным схемам. Разработана методика определения действительного значения коэффициента запаса несущей способности рамы. Рассматривая данный коэффициент при сейсмическом воздействии как случайную величину, построена соответствующая гистограмма с использованием критерия необрушения. С помощью критерия Пирсона определен наиболее близкий теоретический закон распределения к полученному эмпирическому распределению. По теоретическому закону произведена оценка действительного коэффициента запаса несущей способности и коэффициента, учитывающего допускаемые повреждения зданий и сооружений с заданной обеспеченностью. Кроме того, методом статистических испытаний установлена вероятность превышения пластическими деформациями значения 0,05 в элементах конструкции при случайном сейсмическом воздействии уровня максимального расчетного землетрясения. С помощью предложенной методики определяют сейсмостойкость конструкций с заданной обеспеченностью, что дает возможность обеспечить требуемый уровень надежности для всех проектируемых в сейсмических районах зданий и сооружений.
    Ключевые слова: сейсмостойкость, нелинейный динамический метод расчета, акселерограмма землетрясения, нестационарный случайный процесс, явный метод интегрирования, теория надежности строительных конструкций, вероятностные методы расчета, метод статистических испытаний.
  • ЛИТЕРАТУРА
    1. Аугусту Г., Барата А., Кашиати Ф. Вероятностные методы в строительном проектировании. М. : Стройиздат, 1988. 583 с.
    2. Райзер В. Д. Вероятностная оптимизация уровня надежности сооружений // Строительная механика и расчет сооружений. 2008. № 3. С. 39-42.
    3. Mkrtychev O. V., Bulushev S. V. Probabilistic estimation seismic resistance of plain steel frame [Вероятностная оценка сейсмостойкости плоской стальной рамы] // XXVIII R-P-S Seminar 2019 IOP Conference. Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 661. Pp. 012016.
    4. Болотин В. В. Статистические методы в строительной механике. М. : Стройиздат, 1961. 203 с.
    5. Райзер В. Д. Теория надежности сооружений. М. : АСВ, 2010. 382 с.
    6. Джинчвелашвили Г. А. Нелинейные динамические методы расчета зданий и сооружений с заданной обеспеченностью сейсмостойкости. URL: http://www.dslib.net/stroj-mexanika/nelinejnye-dinamicheskie-metody-rascheta-zdanij-i-sooruzhenij-s-zadannoj.html (дата обращения: 20.03.2020).
    7. Аптикаев Ф. Ф. Инструментальная шкала сейсмической интенсивности. М. : Наука и образование, 2012. 176 с.
    8. Аптикаев Ф. Ф., Эртелева О. О. Параметры спектров реакции // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2008. № 5. С. 23-25.
    9. Болотин В. В., Радин В. П., Чирков В. П. Моделирование динамических процессов в элементах строительных конструкций при землетрясениях // Известия вузов. Строительство. 1999. № 5. С. 17-21.
    10. Мкртычев О. В., Решетов А. А. Методика определения исходных характеристик наиболее неблагоприятных акселерограмм для линейных систем с конечным числом степеней свободы // Вестник МГСУ. 2015. № 8. С. 80-91.
    11. Мкртычев О. В., Решетов А. А. Представительный набор акселерограмм землетрясений для расчета зданий и сооружений на сейсмические воздействия // Вестник МГСУ. 2017. Т. 12. № 7 (106). С. 754-760.
    12. Райзер В. Д. К проблеме живучести зданий и сооружений // Строительная механика и расчет сооружений. 2012. № 5. С. 77-78.
    13. Райзер В. Д. Оптимизация надежности конструкций с учетом фактора живучести // Строительная механика и расчет сооружений. 2015. №1. С. 42-45.
    14. Sturges H. A. The choice of a class interval [Выбор интервала разряда] // Journal of the American Statistical Association. 1926. No 21(153), Pp. 65-66.
    15. Ржаницын А. Р. Теория расчета строительных конструкций на надежность. М. : Стройиздат, 1978. 239 с.
    16. Вентцель Е. С. Теория вероятностей. М. : Наука, 1963. 576 с.
    17. Немчинов Ю. И., Марьенков Н. Г., Хавкин А. К., Бабик К. Н. Проектирование зданий с заданным уровнем обеспечения сейсмостойкости (с учетом рекомендаций Еврокода 8, международных стандартов и требований ДБН). Киев : Минрегион Украины, ГП НИИСК, 2012. 53 с.
    18. Пшеничкина В. А., Золина Т. В., Дроздов В. В., Харланов В. Л. Методика оценки сейсмической надежности зданий повышенной этажности // Вестник ВолгГАСУ. Серия: Строительство и архитектура. 2011. № 25. C. 50-56.
    19. Шаблинский Г. Э., Джинчвелашвили Г. А., Зубков Д. А. Сейсмостойкость строительных конструкций атомных электростанций. М. : АСВ, 2014. 216 с.
  • Для цитирования: Мкртычев О. В., Булушев С. В. Вероятностный анализ работы плоской стальной рамы при сейсмическом воздействии // Промышленное и гражданское строительство. 2020. № 5. С. 45-50 DOI: 10.33622/0869-7019.2020.05.45-50.


НАЗАД