Структурная схема средств виброзащиты строительных конструкций с подвижными нагрузками

I A Pushkarev

doi:10.22213/2413-1172-2022-4-27-36

Authors

I. A. Pushkarev Kalashnikov ISTU

DOI:

https://doi.org/10.22213/2413-1172-2022-4-27-36

Keywords:

vibration protection, building structures, structural analysis, moving loads, vibrations, protection methods

Abstract

The methods of modeling the process of choosing methods and means of vibration protection for building structures with moving loads are considered based on a review of the literature on this topic. Structural analysis of vibration protection devices for building structures was carried out. Various options for reducing the negative impact of external influences in each specific case are proposed. Currently, building structures and buildings in general are under the influence of a significant number of sources of undesirable vibrations, both natural and technogenic. For example, in residential and public buildings the number of pumps, fans, air conditioners has increased, a large number of different machines, mechanisms and equipment is used. In the process of construction, as well as repair and reconstruction, the building is subjected to shock, mass (static), vibration and other effects. The increase in the number of transport and transport networks (which themselves are systems with moving loads) passing in the immediate vicinity of buildings and structures also affect them, both acoustically and mechanically. High-rise buildings are exposed to the force of the wind, buildings located in seismically hazardous areas - to seismic effects. It should be noted that the vast majority of vibration sources can be reduced to moving loads. Thus, at present, the task of reducing the impact of moving loads on building structures, and the resulting adverse factors (noise, oscillation, vibration, etc.) for comfortable living and human life is relevant. To protect buildings and structures from various types of moving loads and adverse factors, protection systems are provided. The system of building structure protection from various negative impacts can be conditionally divided into built-in and special. For example, fixed building structures can be designed in such a way that they are tuned mass dampers that protect high-rise buildings from the force of wind; engineering systems provide for the installation of noise suppressors on air ducts, noise-absorbing panels, the use of vibration isolation, vibration bases, floating floors, etc. when installing various equipment. Special measures may include the installation of special protective devices on pipelines, such as resonant wave process stabilizers, magnetorheological devices, etc. To select the most appropriate means of vibration protection for building structures with moving loads, it is proposed to use the methods of functional-structural analysis.

Author Biography

I. A. Pushkarev, Kalashnikov ISTU

PhD in Engineering

References

Khan I., Usman M., Tanveer M. Vibration control of an irregular structure using single and multiple tuned mass dampers. Proc. of the Institution of Civil Engineers: Structures and Buildings, 2021. DOI: 10.1680/jstbu.21.00011.

Найгерт К. В., Целищев В. А. Защита приводных систем от гидроудара магнитореологическими устройствами // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова. 2019. Т. 17, № 3. С. 70-77. DOI: 10.18503/1995-2732-2019-17-3-70-77.

Сайфуллин И. Ш., Украинский Л. Е. К вопросу о защите трубопроводных систем от действия гидроударов // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2018. № 6. С. 21-26. DOI: 10.31857/ S023571190002557-3.

Плеханов Ф. И., Пушкарев И. А., Пушкарева Т. А. Структурный анализ способов повышения нагрузочной способности планетарных передач // Технические университеты: интеграция с европейскими и мировыми системами образования : материалы VIII Международной конференции, Ижевск, 23-24 апреля 2019 г. В 2 т. Ижевск : ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, 2019. С. 297-302.

Пушкарев И. А., Дедюхина А. А., Чукавина А. А. Структурная модель оценивания самостоятельной работы обучающихся в образовательном процессе на основе функционально-структурного анализа // Социально-экономическое управление: теория и практика. 2022. Т. 18, № 1. С. 81-88. DOI: 10.22213/2618-9763-2022-1-81-88.

Степанов Л. В., Серебрякова Е. А. Сравнительный анализ структурно-функционального и процессного подходов к моделированию систем // Общество и экономическая мысль в XXI в.: пути развития и инновации : материалы IХ Международной научно-практической конференции, посвященной 65-летнему юбилею филиала, Воронеж, 31 марта 2021 г. Воронеж : Научная книга, 2021. С. 569-574.

Палагин А. В., Корепанов Е. В. Анализ структурно-функциональных аспектов эксплуатации инженерных систем // Молодежь и научно-технический прогресс : сборник докладов XII Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, Губкин, 18 апреля 2019 г. В 3 т. Губкин : Ассистент плюс, 2019. Т. 1. С. 97-102.

Антоненко М. В., Иванкина О. П. Расчет мостовых сооружений на действие подвижной нагрузки // Новые технологии в учебном процессе и производстве : Материалы XVIII Международной научно-технической конференции, Рязань, 17-19 апреля 2019 г. Рязань, 2020. С. 153-155.

Иманалиев Т. О. Расчет собственных частот и форм колебаний инженерных сооружений от подвижной нагрузки // Вестник Кыргызского государственного университета строительства, транспорта и архитектуры им. Н. Исанова. 2019. № 4 (66). С. 571-576. DOI: 10.35803/1694-5298.2019.4.571-576.

Миронов Л. П. Задачи расчета сооружений на подвижные нагрузки // Проектирование развития региональной сети железных дорог. 2018. № 6. С. 131-139.

Аверин А. Н., Рыдченко Д. Г., Провоторова М. В. Расчет неразрезной сталежелезобетонной балки на подвижную нагрузку с учетом раскрытия трещин // Строительная механика и конструкции. 2019. № 4 (23). С. 63-74.

Зылев В. Б., Алферов И. В. Динамические опорные реакции в двухпролетной мостовой ферме при действии подвижной нагрузки // Строительство и реконструкция. 2019. № 2 (82). С. 20-25. DOI: 10.33979/2073-7416-2019-82-2-20-25.

Praharaj R., Datta N. Dynamic response spectra of fractionally damped viscoelastic beams subjected to moving load. Mechanics Based Design of Structures and Machines, 2020. DO: 10.1080/15397734.2020.1725563.

Ouzizi A., Abdoun F., Azrar L. Nonlinear dynamics of beams on nonlinear fractional viscoelastic foundation subjected to moving load with variable speed. Journal of Sound and Vibration, 2022, vol. 523, p. 116730. DOI: 10.1016/j.jsv.2021.116730.

Pruška Ja., Pavelcová V. Evaluation of the effect of earthquake on underground structures using the finite element method. Mining Informational and Analytical Bulletin (Scientific and Technical Journal), 2021, no. 4-1, pp. 81-90. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_41_0_81.

Mallek H., Jrad H., Wali M. Dynamic analysis of functionally graded carbon nanotube-reinforced shell structures with piezoelectric layers under dynamic loads. Journal of Vibration and Control, 2020, vol. 26, no. 13-14, pp. 1157-1172. DOI: 10.1177/1077546319892753.

Хрусталев А. А. Проектирование зданий в условиях деформативных грунтов, методом замены геологических слоев грунта // Инновации и инвестиции. 2022. № 4. С. 260-262.

Колунин В. С., Ишкова З. А. Метод начала кристаллизации воды для определения температуры начала замерзания грунтов // Криосфера Земли. 2019. Т. 23, № 6, С. 3-7. DOI: 10.21782/KZ1560-7496-2019-6(3-7).

Кузьмин Г. П., Слепцова Ю. Г. Определение количества незамерзшей воды в мерзлых грунтах по деформации образца // Вестник Забайкальского государственного университета. 2019. Т. 25, № 1. С. 4-9. DOI: 10.21209/2227-9245-2019-25-1-4-9.

Алексеев, А. Г. Воздействие морозного пучения грунта на сваи при работе термостабилизаторов // Строительная механика и расчет сооружений. 2019. № 6 (287). С. 57-64.

Слепцов Н. В., Туякова А. К. Классификация мероприятий ликвидации пучин по генетическому типу увлажнения грунта в теле земляного полотна // Сборник материалов Всероссийского форума «Транспортные системы и дорожная инфраструктура Крайнего Севера» и Недели студенческой науки автодорожного факультета СВФУ. Якутск : Издательский дом СВФУ, 2018. С. 221-225.

Elias S., Rupakhety R., Olafsson S. Tuned mass dampers for response reduction of a reinforced concrete chimney under near-fault pulse-like ground motion. Earthquake Engineering Research Centre, Faculty of Civil and Environmental: Engineering, School of Engineering and Natural Science, University of Iceland, Reykjavik, Iceland, 2020. DOI: 10/3389/fbuil.2020.00092.

Pan W., Wang Z., Zhang Y. Novel discrete diaphragm system of concrete high-rise modular buildings. Journal of Building Engineering, 2022, vol. 51, p. 104342. DOI: 10.1016/j.jobe.2022.104342.

Влияние способа учета демпфирования на оптимизацию параметров динамического гасителя колебаний / О. П. Нестерова, А. М. Уздин, М. Ю. Федорова, Л. Хонг // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2021. № 6. С. 29-44. DOI: 10.37153/2618-9283-2021-6-29-44.

Кутуев М. Д., Матозимов Б. С., Бекешова Д. А. Моделирование и исследование динамики жилых зданий с гасителями колебаний // Материаловедение. 2018. № 2 (26). С. 58-62.

Brysin A.N., Solovyev V.C., Mikayeva S.A., Nikiforov A.N. Seismic and shock effects reduction by vibration protection systems equipped with amplifiers of inertial characteristics. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, Kislovodsk, 01-05 октября 2019 г., vol. 698 (2). Kislovodsk: Institute of Physics Publishing, 2019, p. 022049. DOI: 10.1088/1757-899X/ 698/2/022049.

De Domenico D., Ricciardi G. Earthquake protection of existing structures with limited seismic joint: Base isolation with supplemental damping versus rotational inertia. Advances in Civil Engineering, 2018, vol. 2018. DOI: 10.1155/2018/6019495.

Тарануха Н. Л., Ибрахим А. Сейcмический анализ зданий для защиты от землетрясений // Социально-экономическое управление: теория и практика. 2018. № 1 (32). C. 113-116.

Рутман Ю. Л., Островская Н. В. Динамика сооружений: сейсмостойкость, сейсмозащита, ветровые нагрузки : монография. Санкт-Петербург : Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, 2019. 253 с. ISBN: 978-5-9227-0929-3.

Анфилатов Н. А. Аспекты негативного воздействия вибрации на здания и сооружения и людей, находящихся в них // Химия. Экология. Урбанистика. 2019. Т. 2019-2. С. 17-21.

Анализ динамической прочности строительных конструкций на взрывные и ударные нагрузки расчетно-экспериментальным методом : монография / Н. Н. Белов, Н. Т. Югов, А. С. Пляскин [и др.]. Томск : Томский государственный архитектурно-строительный университет, 2021. 164 с. ISBN: 978-5-93057-998-7.

Говорушко С. М. Влияние природных процессов на гидротехнические сооружения (сообщение 2) // Астраханский вестник экологического образования. 2019. № 2 (50). С. 75-87.

Волкова Н. Г., Цешковская Е. Ю. Экологические аспекты микроклимата жилых и общественных зданий // Строительство и реконструкция. 2020. № 5 (91). С. 97-105. DOI: 10.33979/2073-7416-2020-91-5-97-105.

Kantyukov R.R., Zapevalov D.N., Vagapov R.K. Media corrosiveness and materials resistance at presence of aggressive carbon dioxide. Izvestiya. Ferrous Metallurgy, 2021, vol. 64, no. 11, pp. 793-801. DOI: 10.17073/ 0368-0797-2021-11-793-801.

Найгерт К. В., Целищев В. А. Защита приводных систем от гидроудара магнитореологическими устройствами // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова. 2019. Т. 17, № 3, С. 70-77. DOI: 10.18503/1995-2732-2019-17-3-70-77.