К вопросу о повышении сейсмостойкости зданий подвесного типа в районах высокой сейсмической активности

DOI: 10.37153/2618-9283-2023-1-54-66

Авторы:  
Рубрики:    Проектирование, строительство и реконструкция сейсмостойких зданий и сооружений   
Ключевые слова: высотные здания, подвесные конструкции, сейсмическое воздействие
Аннотация:
В связи с ростом населения городов, недостатком земельных участков и их высокой стоимостью всё большее распространение получают высотные здания. Среди высотных зданий наиболее надёжной системой, как показывает практика, является ствольная конструктивная система, разновидностью которой является ствольно-подвесная система. Эта система была реализована во многих высотных зданиях и получила широкое распространение за рубежом, в частности, в районах сейсмических воздействий. В России эта система имеет ограниченное применение, отсутствуют рекомендации по её использованию, нет сведений о характере её поведения в районах высокой сейсмической активности. Последние серьёзные исследования ствольной системы проводились в 80-х – 90-х годах 20-го века. Между тем, эта система имеет ряд важных преимуществ перед другими системами. К ним относятся существенная податливость этих конструкций, период колебаний этих систем может превышать одну секунду, что приводит к снижению сейсмической нагрузки на строительные конструкции. Кроме того, ствольная система при её реализации в виде подвесных конструкций обладает важным преимуществом, которое заключается в том, что во время колебательного процесса эти конструкции могут выполнять функции динамического гашения колебаний. Это даёт возможность не устраивать специальных дополнительных демпферных устройств при опасных сейсмических воздействиях. Между тем эта конструктивная система уязвима при сейсмических воздействиях низкочастотного характера, сопровождающихся значительными смещениями грунта. Для дальнейшего развития этой системы и возможности использования её в сейсмических районах требуется проведение дополнительных исследований, некоторые результаты которых представлены в данной статье. Используемая литература:

1.      Патент № 477227 SU МПК E04H 9/02. Подвесное здание: № 1691920: заявл. 29.07.1971: опубл. 15.07.1975 / Корчинский И.Л., Грилль А.А., Чернявский И.З., Попов И.В., Каплан В.Е., Фридбург В.И. 2 с.

2.      Патент № 1 173 027 SU МПК E04H 9/02. Многоэтажное сейсмостойкое здание: № 3676356: заявл. 22.12.1983: опубл. 15.08.1985 / Дуброва Е.П., Щербина В.И., Тимофеенко Л.П., Гордеев И.П. 5 с.

3.      Патент № 1 176 052 SU МПК E04H 9/02. Многоэтажное сейсмостойкое здание: № 3718469: заявл. 29.03.1984: опубл. 30.08.1985 / Щербина В.И., Тимофеенко Л.П. 4 с.

4.      Патент № 2 074 303 RU МПК E04H 9/02. Подвесное здание повышенной этажности: № 94039800/3: заявл. 24.10.1994: опубл. 27.02.1997 / Таланов Б.П. 5 с.

5.      Патент № 2 186 183 RU МПК E04H 9/02. Сейсмостойкое здание подвесного типа: № 2000112693/03: заявл. 22.05.2000: опубл. 27.07.2002 / Остроменский П.И., Никифоров И.С., Болотов А.С. 10 с.

6.      Wang C., Lu Z., Tu Y. Dynamic Responses of Core-Tubes with Semi-Flexible Suspension Systems Linked by Viscoelastic Dampers under Earthquake Excitation. Advances in Structural Engineering. 2011, no. 14 (5), pp. 801–813. https://doi.org/10.1260/1369-4332.14.5.801

7.      Cai W., Yu B., Kaewunruen S. Shaking Table Tests of Suspended Structures Equipped with Viscous Dampers. Applied Sciences. 2019, no. 9 (13), pp. 2612–2627. https://doi.org/10.3390/app9132616

8.      Cao W., Lu Z., Zhang J., et al. Shaking table test and analysis of core-tube partial suspension structures. China Civil Engineering Journal. 2007, no. 40 (3), pp. 40–45.

9.      Liu Y., Lu Z. Seismic Performance and Storey-Based Stability of Suspended Buildings. Advances in Structural Engineering. 2014, no. 17 (10), pp. 1531–1550. https://doi.org/10.1260/1369-4332.17.10.1531

10. Liu Y., Lu Z. Seismic behavior of suspended building structures with semi-rigid connections. Earthquakes and Structures. 2014, no.7, pp. 415–448. https://doi.org/10.12989/EAS.2014.7.4.415

11. Belash T., Rybakov P. Buildings with suspended structures in seismic areas. Magazine of Civil Engineering. 2016, no. 5, pp. 17–26. https://doi.org/10.5862/MCE.65.2

12. He Q., Yin A., Fan Z., He L. Seismic responses analysis of multi-story suspended floors system. Vibroengineering. 2021, no. 23, pp. 167–182. https://doi.org/10.21595/jve.2020.21478

13. Белаш Т.А., Свитлик И.В. Перспективное использование конструктивных систем зданий подвесного типа в сейсмических районах // Сейсмостойкое строительство Безопасность сооружений. 2021. №5. С. 64–72.

14. Belash T., Svitlik I. Damping of structures of earthquake resistant suspended buildings. Proceedings of the 6 th International Conference on Construction, Architecture and Technosphere Safety ICCATS 2022. Sochi: Springer, Cham, 2023, pp. 289–297.