Издаётся с сентября 1923 года
DOI: 10.33622/0869-7019
Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science


  • СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ
  • Оценка значения коэффициента допускаемых повреждений для рамно-связевого железобетонного каркаса при землетрясении
  • УДК 624.042.7 DOI: 10.33622/0869-7019.2020.09.34-40
    Олег Вартанович МКРТЫЧЕВ, доктор технических наук, e-mail: MkrtychevOV@mgsu.ru
    Михаил Иванович АНДРЕЕВ, аспирант, e-mail: misha-andreev_93@mail.ru
    ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» (НИУ МГСУ), 129337 Москва, Ярославское ш., 26
    Аннотация. При расчете строительных конструкций на интенсивные сейсмические воздействия линейно-спектральным методом нелинейный характер деформирования учитывается интегрально путем введения коэффициента учета допускаемых повреждений. Использование данного упрощенного подхода при проектировании зданий и сооружений определенных конструктивных схем может приводить к дефициту их сейсмостойкости. Изложены результаты исследований по определению действительного значения коэффициента запаса несущей способности и уточнению значения исследуемого коэффициента для рамно-связевого железобетонного каркаса при расчетном сейсмическом воздействии интенсивностью 9 баллов по шкале MSK-64. Исследования выполнены с помощью программного комплекса с использованием нелинейных динамических методов и нелинейных моделей материалов для бетона и арматуры. Анализ результатов показывает, что рассматриваемое здание с рамно-связевым железобетонным каркасом, запроектированное по действующим отечественным нормам, имеет дефицит сейсмостойкости. Значение исследуемого коэффициента, приведенное в нормативе по строительству в сейсмических районах для зданий и сооружений различных конструктивных схем, требует уточнения на основе расчетных исследований в более строгих постановках, например с помощью нелинейных динамических методов. Предложенный в данной работе подход позволяет напрямую учесть нелинейный характер деформирования конструкций при интенсивном землетрясении, дать обоснованную оценку уровня сейсмостойкости железобетонных зданий, сооружений и уточнить значение исследуемого коэффициента.
    Ключевые слова: сейсмостойкость, нелинейный динамический метод расчета, акселерограмма землетрясения, коэффициент учета допускаемых повреждений, объемные конечные элементы, верификация, коэффициент запаса, рамно-связевой железобетонный каркас.
  • ЛИТЕРАТУРА
    1. Джинчвелашвили Г. А., Соснин А. В. Анализ некоторых особенностей учета нелинейной работы конструкций в нормативных документах по сейсмостойкому строительству // Подсекция "Строительная механика и теория надежности конструкций" 71-й науч.-методич. и науч.-исслед. конф. (с международным молодежным участием): тезисы докл. (29 января - 7 февраля 2013 г.). М. : МАДИ, 2013. С. 67-69.
    2. Джинчвелашвили Г. А., Булушев С. В., Колесников А. В. Нелинейный статический метод анализа сейсмостойкости зданий и сооружений // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2016. № 5. С. 39-47.
    3. Соснин А. В. Особенности оценки дефицита сейсмостойкости железобетонных каркасных зданий методом нелинейного статического анализа в SAP2000 // Техническое регулирование в транспортном строительстве. 2015. № 6(14). С. 97-110.
    4. Соснин А. В. Об особенностях методологии нелинейного статического анализа и его согласованности с базовой нормативной методикой расчета зданий и сооружений на действие сейсмических сил // Вестник ЮУрГУ. Серия: Строительство и архитектура. 2016. Т. 16. № 1. С. 12-19.
    5. Соснин А. В. Об уточнении коэффициента допускаемых повреждений K1 и его согласованности с концепцией редукции сейсмических сил в постановке спектрального метода (в порядке обсуждения) // Вестник гражданских инженеров. 2017. № 1(60). С. 92-116.
    6. Соснин А. В. Об алгоритме уточнения коэффициента допускаемых повреждений К1 по кривой несущей способности для оценки сейсмостойкости железобетонных каркасных зданий массового строительства // Жилищное строительство. 2017. № 1-2. С. 60-70.
    7. Кабанцев О. В., Усеинов Э. С., Шарипов Ш. О методике определения коэффициента допускаемых повреждений сейсмостойких конструкций // Вестник ТГАСУ. 2016. № 2. С. 117-129.
    8. Джинчвелашвили Г. А., Булушев С. В. Оценка точности нелинейного статического метода анализа сейсмостойкости сооружений // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2017. № 2. С. 41-48.
    9. Fialko S. Yu., Perelmuter A. V. Analysis of reinforced concrete structures in SCAD [Реализация неупругого расчета железобетонных конструкций в программном комплексе SCAD] // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. 2019. Vol. 15. Iss. 1. Рp. 54-60.
    10. Фиалко С. Ю. Применение метода конечных элементов к анализу прочности и несущей способности тонкостенных железобетонных конструкций с учетом физической нелинейности. М. : АСВ, 2018. 192 с.
    11. Перельмутер А. В., Тур В. В. Готовы ли мы перейти к нелинейному анализу при проектировании? // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. 2017. Vol. 13. Iss. 3. Рр. 86-102.
    12. Andreev M. I., Bulushev S. V., Dudareva M. S. Verification of the eccentrically compressed reinforced concrete column calculation model based on the results of a full-scale experimental study [Верификация расчетной модели внецентренно-сжатой железобетонной колонны на основании результатов натурного экспериментального исследования] // MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 251, 04013.
    13. Fialko S. Y., Karpilovskyi V. S. Triangular and quadrilateral flat shell finite elements for nonlinear analysis of thin-walled reinforced concrete structures in SCAD software [Конечные элементы треугольной и четырехугольной плоской оболочки для нелинейного анализа тонкостенных железобетонных конструкций в программном обеспечении SCAD] // Proc. of the 11th International conference on shell structures. Theory and applications, SSTA 2017. 11th. 2018. Vol. 4. Pp. 367-370.
    14. Murray Y. D. Users Manual for LS-DYNA. Concrete Material Model 159 [Руководство пользователя LS-DYNA. 159-я модель материала бетона] FHWA-HRT-05-062. 2007. 77 с.
    15. Мкртычев О. В., Андреев М. И. Численные исследования прочности бетонных цилиндров на сжатие // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2019. Т. 15. № 6. С. 433-437.
    16. Мкртычев О. В., Андреев М. И. Расчет уникального высотного здания на землетрясения в нелинейной динамической постановке // Вестник МГСУ. 2016. № 6. С. 25-33.
    17. Аптикаев Ф. Ф. Инструментальная шкала сейсмической интенсивности. М. : Наука и образование, 2012. 176 с.
    18. Аптикаев Ф. Ф., Эртелева О. О. Параметры спектров реакции // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2008. № 5. С. 23-25.
    19. 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.
    20. Мкртычев О. В., Булушев С. В. Оценка коэффициента учета допускаемых повреждений для железобетонного пространственного здания при землетрясении // Проблемы научно-практической деятельности. Перспективы внедрения инновационных решений: сб. статей Всерос. науч.-практ. конф. (17 декабря 2019 г., Ижевск). Уфа : OMEGA SCIENCE, 2019. Ч. 2. С. 64-69.
    21. Кабанцев О. В., Умаров К. И. Особенности упруго-пластического деформирования рамно-связевых железобетонных каркасов при сейсмическом воздействии // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2020. № 1. С. 18-28.
    22. Мкртычев О. В., Бунов А. А., Дорожинский В. Б. Сравнение линейно-спектрального и нелинейного динамического методов расчета на примере здания рамно-связевой конструктивной схемы при землетрясении // Вестник МГСУ. 2016. № 1. С. 57-67.
  • Для цитирования: Мкртычев О. В., Андреев М. И. Оценка значения коэффициента допускаемых повреждений для рамно-связевого железобетонного каркаса при землетрясении // Промышленное и гражданское строительство. 2020. № 9. С. 34-40. DOI: 10.33622/0869-7019.2020.09.34-40.

НАЗАД