Системы сейсмоизоляции
Автор: Тарасов Владимир Александрович, Барановский Михаил Юрьевич, Редькин Андрей Валерьевич, Соколов Евгений Александрович, Степанов Александр Сергеевич
Журнал: Строительство уникальных зданий и сооружений @unistroy
Статья в выпуске: 4 (43), 2016 года.
Бесплатный доступ
Обеспечение сейсмостойкости зданий и сооружений - фактор, который необходимо учитывать, особенно при строительстве в сейсмически-активных районах. В наше время одним из главных подходов к повышению сейсмостойкости является использование различных систем сейсмоизоляции. Не всегда выгодно и рационально повышать сейсмостойкость строительных конструкций или фундаментов под оборудование путём простого повышения прочности. Повышение прочности конструкций ведёт к увеличению их массы и, как следствие, к увеличению инерционных сейсмических нагрузок. В данной статье подробно рассмотрены различные виды сейсмоизоляторов, как наиболее часто используемое решение для достижения необходимой сейсмостойкости как в промышленном, так и в гражданском строительстве.
Сейсмоизоляция, сейсмоизолированные здания и сооружения, сейсмостойкость, эластомерные опоры, пружинные опоры
Короткий адрес: https://sciup.org/14322325
IDR: 14322325
Seismic isolation systems
The factor, which needs to be considered, especially for building in seismic-active areas is the ensuring of aseismic stability for buildings and constructions. Nowadays, one of the main approaches to increase of aseismic stability is use of various systems of aseismic isolation. It is not always advantageous and rational to increase aseismic stability of the building or the foundation under the equipment by simple increasing the strength of materials. Rising of durability of constructions leads to weight gaining and, as a result, rising in inertial seismic loadings. Different types of aseismoinsulators are investigated in this article, as the most common decision for reaching necessary aseismic stability in industrial and civil engineering.
Список литературы Системы сейсмоизоляции
- Айзенберг Я.М. и др. Адаптивные системы сейсмической защиты сооружений. М.: Наука. 1978.
- Батэ К.Ю., Вильсон Е.Л. Численные методы анализа и метод конечных элементов. М. Стройиздат. 1982.
- Смирнов В.И. Сейсмоизоляция -инновационная технология защиты высотных зданий от землетрясений в России и за рубежом//Сб.80 лет ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко. М., 2007. С. 24-32.
- Смирнов В.И. Современная защита от землетрясений//Высотные здания. 2008. Вып.4. С. 110-115.
- Бирбраер А.Н., Шульман С.Т. Расчет сейсмостойкости резервуаров с жидкостью, применяемых на АЭС//Изв. ВНИИГ им. Веденеева. 1977. Т. 118. С. 91-101.
- Бирбраер А.Н., Шульман С.Г. Определение сейсмических нагрузок на оборудование АЭС//Изв. ВНИИГ им. Веденеева. 1979. Т. 131. С. 63-69.
- Бирбраер А.Н., Шульман С.Г. Численное решение некоторых задач гидроупругости//Изв. ВНИИГ им. Веденеева. 1981. Т. 151. С. 13-18.
- Бирбраер А.Н., Шульман СТ. Оценка сейсмостойкости сооружений и оборудования АЭС в рамках нормативной методики//Энергетическое строительство. 1987. № 1. С. 19-22.
- Бирбраер А.Н., Шульман С.Г. Прочность и надежность конструкций АЭС при особых динамических воздействиях. М: Энергоатомиздат. 1989.
- Тарасов В.А., Барановский М.Ю., Павлушкина Ю.Е., Мелещенков Л.С., Шакиров Р.М., Имескенов Т.Л., Загидуллина Э.Г. Сравнение результатов сейсмического расчёта по СНиП II-7-81* 1995 года и по СП 14.13330.2014//Строительство уникальных зданий и сооружений. 2015. № 1. С. 52-73.
- Гольденблат И.И., Николаенко Н.А. Расчет конструкций на действие сейсмических и импульсивных сил. М: Госстройиздат. 1961.
- Горбунов-Посадов М.И., Маликова Т.А., Соломин В.И. Расчет конструкций на упругом основании. М: Стройиздат. 1984.
- Барштейн М.Ф., Ильичев В.А., Коренев Б.Г., и др. Динамический расчет зданий и сооружений. М: Стройиздат. 1984.
- Коренев Б.Г., Рабинович И.М. Динамический расчет сооружений на специальные воздействия. М: Стройиздат, 1981.
- Зенкевич О., Чанг И. Метод конечных элементов в теории сооружений и в механике сплошных сред. М. Машиностроение. 1985.
- Иванов П.Л. Грунты и основания гидротехнических сооружений. М.: Высшая школа, 1985.
- Кириллов А.Л., Амбриашвили Ю.C. Сейсмостойкость атомных электростанций. М.: Энергоатомиздат. 1985.
- Кириллов А.Л., Крылов В.Л., Саргсян А.Е. Взаимодействие фундаментов сооружений электростанций с основанием при динамических нагрузках. М: Энергоатомиздат. 1984.
- Клаф Р., Пензиен Дж. Динамика сооружений. М.: Стройиздат. 1979.
- Константинов И.А. Динамика гидротехнических сооружений. Расчет плотин на сейсмические воздействия: Учебное пособие. JL, 1976.
- Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. М.: Наука. 1984.
- Барановский М.Ю., Тарасов В.А. Стандартизированные ферменные конструкции с уклоном 10% пролётами 24, 30, 36 метров//Строительств уникальных зданий и сооружений. 2014. № 7. С.93-101.
- Котельников В.А. Теория потенциальной помехоустойчивости. M.JI: Госэнергоиздат. 1956.
- Кульмач П.Л. Гидродинамика гидротехнических сооружений (основные плоские задачи). М.: Изд-во АН СССР. 1963.
- Мартемьяиов А.И. Проектирование и строительство зданий и сооружений в сейсмических районах. М.: Стройиздат. 1985.
- Методические рекомендации по определению динамических свойств грунтов, скальных пород и местных строительных материалов. П 01-72.//ВНИИГ им. Веденеева. 1972
- Налетваридзе Ш.Г. Некоторые задачи инженерной сейсмологии. Тбилиси: Изд-во "Мецниереба". 1973.
- Николаенко Н.А., Ульянов С.В. Статистическая динамика машиностроительных конструкций. М.: Машиностроение. 1977.
- Ньюмарк Н., Розенблат Э. Основы сейсмостойкого строительства. М.: Стройиздат. 1980.
- Ватин Н.И., Синельников А.С. Большепролетные надземные пешеходные переходы из легкого холодногнутого стального профиля//Строительство уникальных зданий и сооружений. 2012. No1. С. 47-52.
- Нормы проектирования сейсмостойких атомных станций. НП-031-01. М., 2001.
- Общие положения обеспечения безопасности атомных станций. НП-001-15. М., 2015.
- Окамото Ш. Сейсмостойкость инженерных сооружений. М.: Стройиздат. 1980.
- Основания реакторных отделений атомных станций. ПиН АЭ-5.10 Мииатомэнерго СССР. 1989.
- Завриев К.С., Назаров А.Г., и др. Основы теории сейсмостойкости зданий и сооружений. М.: Стройиздат. 1970.
- Пановко Я.Г. Основы прикладной теории колебаний и удара. JI.: Машиностроение. 1976.
- Пановко Я.Г. Введение в теорию механических колебаний. М.: Наука. 1991.
- Поляков С.Л. Сейсмостойкие конструкции зданий. М.: Высшая школа. 1983.
- Поляков B.C., Килимиик Л.Д., Черкашин А.Л. Современные методы сейсмозащиты зданий. М.: Стройиздат. 1989.
- Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.-01.83)/НИИОСП им. Герсеванова. М.: Стройиздат, 1986.
- Биргера М.А., Пановко Я.Г. Прочночть, устойчивость, колебания. Справочник в трех томах, Т. 3. М.: Машиностроение. 1968.
- Савинов О.А. Современные конструкции фундаментов под машины и их расчет. JI.: Стройиздат. 1964 (I изд.), 1979 (II изд.).
- Светловский А.Е., Силкин Б.И. Цунами не будет неожиданным. JI.: Гидромегеоиздат. 1973.
- Сейсмическое районирование территории СССР. М.: Наука. 1980.
- Бирбраер А.Н., Шульман С.Г. Сейсмостойкость атомных электростанций. М.: Информэиерго. 1979.
- Свод правил. СП 14.13330.2014. Строительство в сейсмических районах. Издание официаольное. ОАО "ЦПП", М., 2014.
- СП 22.13330.2011. Основания зданий и сооружений/Минстрой России, М., 2011.
- СП 24.13330.2011. Свайные фундаменты/Минстрой России, М., 2011.
- СНиП 2.02.05-87. Фундаменты машин с динамическими нагрузками/Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР. 1988.
- СП 20.13330.2011. Нагрузки и воздействия/Минстрой России, М., 2011.
- Петров К.В., Золотарева Е.А., Володин В.В., Ватин Н.И., Жмарин Е.Н. Реконструкция крыш Санкт -Петербурга на основе легких стальных тонкостенных конструкций и антиобледенительной системы//Инженерно-строительный журнал. 2010. No 2. С. 59-64.
- Уманский А.А. Справочник проектировщика промышленных, жилых и общественных зданий и сооружений (Расчетно-теоретический). М.: Госстройиздат. 1960.
- Тимошенко С.Л. Колебания в инженерном деле. М.: Физматгиз. 1959.
- Тимошенко С.Л., Гере Да. Механика материалов. М.: Мир. 1976.
- Тимошенко С.Л., Янг Д.Х., Уивер У. Колебания в инженерном деле. М.: Машиностроение. 1985.
- Уздин А.М., Сандович Т.А., Самих А.Н.М. Основы теории сейсмостойкого строительства зданий и сооружений. С.-Петербург: ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. 1993.
- Шебалин НЛ. Методы использования инженерно-сейсмологических данных при сейсмическом районировании//Сейсмическое районирование территории СССР. М.: Наука. 1968. С. 95-111.
- Шульман СТ. Расчеты сейсмостойкости гидросооружений с учетом влияния водной среды. М.: Энергия. 1976.
- Шульман СТ., Кауфман БД. Собственные колебания осциллятора, Взаимодействующего с упругой полуплоскостью//Изв. ВНИИГ им. Веденеева. 1978. Т. 122. С. 105-108.
- Abbo M.B. Elements of the Theory of Free Surface Flows-Computational Hydraulics.//Pitman Publ. Ltd., London. 1980.
- America n National Standard. Earthquake Instrumentation Criteria for Nuclear Power Plants. ANSI N18.5-1974//Appr. Jan. 9, 1974. American National Standard Inst., Inc.
- Baha r Y. Optimal digization of earthquake records//Nucl Engng. and Des. 1977. Vol. 44. P. 263-267.
- Bath e K.G. Finite Element Procedures in Engineering Analysis if Prentice-Hall Inc., 1982.
- Bath e K.G., Wilson E.L. Stability and Accuracy Analysis of Direct Integration Methods H Earthquake Engng. and Struct. Dyn. 1983, Vol. 1. P. 283-291.
- Beniof F.H. The Physical Evaluation of Seismic Destructiveness//Bull. SeismoL Soc. of America. 1934. Vol. 24. P. 398.
- Biggs J.M. Seismic Response Spectra for Equipment Design in Nuclear Power Rants//Ртос., 1 Int. Conf. Struct. Mech. in Reactor Technol. Paper К 4/7. Berlin. 1971.
- Biot M.A. Theory of Vibration of Buildings During Earthquake//Zeitschrift fur Angevandte Mathemaiic wui Mechanic. 1934. Band 14, Heft 4.
- Bio t M.A. Analytical and Experimental Methods in Engineering Seismology//Trans., ASCE. 1943. Vol. 108. P. 365.
- Brigha m E.O. The Fast Fourier Transform//Prentice-Hall Inc. 1974.
- Cha n S.P., Co x H.L., Benfield W.A. Transient Analysis of Forced Vibrations of Complex Structural-Mechanical Systems//Journ. Royal Aeronautical Soc. 1962. Vol. 66. P. 457-460.
- Ch u S.L., Ami n M., Sing h S. Spectral Treatment of Actions of Three Earthquake Components on Structures//Nucl Engng. and Des. 1972. Vol. 21. P. 126-136.
- Clou d R.L. Structural Mechanics Applied to Pressurized Water Reactor Systems//Nuclear Design. 1978. Vol. 46, No 2.
- Combinin g Modal Responses and Spatial Components in Seismic Response Analysis. Regulatory Guide 1.92, Rev. 1//U.S. Nuclear Regulatory Commission. Fdb. 1976.
- Conno r I.I., Brebbi a C.A. Finite-Element Techniques for Fluid Flow//Newness-Butterworths, London-Boston, 1977.
- Coole y J.W., Tulcey J.W. An Algorithm for the Machine Calculations of Complex Fourier Series//Mathematics of Computation, 1965. Vol. 19, No 90.
- Damping Values for Seismic Design of Nuclear Power Plants. Regulatory Guide 1.61//U.S. Atomic Energy Commission. Oct. 1973.
- Design Response Spectra for Seismic Design of Nuclear Power Plants. Regulatory Guide 1.60//U.S. Nuclear Regulatory Commission. Dec. 1973.
- Development of Floor Design Response Spectra for Seismic Design of Floor-Supported Equipment or Components. Regulatory Guide 1.122, Rev. 1//
- U.S. Nuclear Regulatory Commission. Dec. 1978.
- European Utility Requirements for LWR Nuclear Power Plants. V. 2. Generic Requirements*, Chap. 4. Design Basis (Part 2)*. Rev. A, March 1994.
- Forsythe G.E., Moler C.B. Computer Solution of Linear Algebraic System//Prentice-Hall Inc. 1967.
- Gupta A.K., Chen D.C. A Simple Method of Combining Modal Responses//Proc7 Int. Conf. Struct. Mech. in Reactor Technol Paper No. K3/10. Chicago. 1983.
- Gupta A.K., Chu S.L. Equivalent Modal Response Method for Seismic Design of Structures UNucl Engng. and Des. 1977. Vol. 44. P. 87-91.
- Gupta A.K. Approximate Design for Three Earthquake Components//
- Journ. Engng. Mech. Div., ASCE. 1978. Vol. 104 (EM6). P. 1455-1456.
- Gupta AX Rational and Economic Multicomponent Seismic Design of Piping Systems//Journ. Pressure Vessel Techno, ASME. 1978. Dec.
- Gutenberg В., Richter C.F. Earthquake, Magnitude, Intensity, Energy arid Acceleration H Bull. Seismological Soc. of America. 1942. Vol. 32.
- Guyan R.J. Reduction of Stiffness and Mass Matrices II AIAA Journ.Vol. 3. P. 380.
- Hadjian A.H. Seismic Response of Structures by the Response Spectrum Method UNucl. Engng. and Des. 1981. Vol. 66, No 2. P. 179-201.
- Hadjian A.H., Ellison B. Decoupling of Secondary Systems for Seismic Analysis I I Proc., ASME Pressure Vessel and Piping Conf. San Antonio. 1984.
- Hadjian A.H., Hamilton, C.W. Probabilistic Frequency Variations of Concrete Structures//Int. Conf. Struct. Mech. in Reactor Technol Berlin. 1973.
- Houbolt J.C. A Recurrence-Matrix Solution of Dynamic Response of Elastic Aircraft//Journ. of Aeronautical Sciences, 1950. P. 540-550.
- Housner J.V. Dynamic Pressure on Accelerated Fluid Containers//Bull. Seismological Soc. of America. 1957. Vol. 47, No 1.
- Housner G.W. Characteristics of Strong-Motion Earthquakes//Bull. Seismological Soc. of America. 1974. Vol. 37, No 1.
- Irons В. Structural Eigenvalue Problems: Elimination of Unwanted Variables U AIAA Journ. 1965. Vol. 3. P. 961-962.
- Krutzik N.J., Petrovsld D., Sachanski S. Dynamic Response of Belene WER-1000 to Seismic Loading Conditions H Preprints, 12 SMiRT-Post-Conf. Seminar. Vienna. 1993, Aug. 23-25.
- Lin C.W., Losef F. A New Approach to Compute System Response With Multiple Support Response Spectra Input II Nucl. Enging. and Des. 1980. Vol. 60. P. 347-352.
- Liy S.G., Fagel L.W. Earthquake Interaction by Fast Fourier Trans-form И Journ. Engng. Mech. Div., ASCE. 1971. Vol. 97, No EM4.
- Lysmer J., Kuhlemeyer ILL. Finite Dynamic Model for Infinite Media//Journ. Engng. Mech. Div., ASCE. 1969. Vol. 95, No EM4. P. 859-877.
- Lysmer J., Waas G. Shear Waves in Plane Infinite Structures//Journ. Engng. Mech. Div., ASCE. 1972. Vol. 98, No EMI. P. 85-105.
- Mondkar Powell G.H. Large Capacity Equation Solver for Structural Analysis//Computers and Structures. 1974. No 4.
- Бубис А.А., Смирнов В.И. Обсуждение проекта свода правил: «Здания сейсмостойкие и сейсмоизолированные. Правила проектирования»//Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2014. №3
- Newmark N.M., Hall W. J. Seismic Design Criteria for Nuclear Reactor Facilities//Proc., 4 World Conf. Earthquake Engng., Santiago, Chile. 1969.
- Newmark N.M., Blume J.A., Kapur K.K. Seismic Design Spectra for Nuclear Power Hants//Journ. Power Div., ASCE. 1973. Vol. 99, No P02. P. 287-303.
- Nour-Omid В., Clough R.W. Dynamic Analysis of Structures Using Lan czos Coordinates 11 Earthquake Engng. and Struct. Dyn. 1984. No 12. P. 565-577.
- Paz M. Dynamic Condensation//AIAA Journ. 1984. Vol. 22, No 5. P. 724-727.
- Peters K., Schmitz D., Wagner W. The Problem of Resonance in the Evaluation of Floor Response Spectra//Proc., 4 Int. Corf. Struct. Mech. in Reactor Technol. San Francisco. 1977.
- Rosenblueth E. Elordin J. Response of Linear Systems to Certain Transient Disturbances I I Proc., 4 World Corf, on Earthquake Engng., Santiago, Chile. 1969. Vol. 1.
- Rosenblneth E., Contreras H. Approximate Design for Multicomponent Earthquakes//Journ. Engng. Mech. Div., ASCE. 1977. Vol. 103, No EM5. P. 881-893.
- Safety Series No 50-SG-D15. Seismic Design and Qualification for Nuclear Power Plants. A Safety Guide//International Atomic Energy Agency, Vienna. 1992.
- Safety Series No 50-SG-S1 (Rev. 1). Earthquakes and Associated Topics in Relation to Nuclear Power Plant Siting. A Safety Guide//International Atomic Energy Agency, Vienna. 1991.
- Sato H., Kamazaki M., Ohor M. An Extensive Study on a Simple Method on Estimating Response Spectrum Based on a Simulated Spectrum//Proc., 4 Int. Corf, on Struct. Mech. in Reactor Technol San Francisco. 1977.
- Scanlan R.H., Sachs K. Development of Compatible Secondary Spectra Without Time Histories H Proc., 4 Int. Conf. on Struct. Mech. in Reactor Technol San Francisco. 1977.
- Schmitz D., Peters K. Direct Evaluation of Floor Response Spectra from a Given Ground Response Spectrum//Proc., 4 Int. Conf. on Struct. Mech in Reactor Technol San Francisco. 1977.
- Seed H.B., Ugas С, Lysmer J. Site-Dependent Spectra for Earthquake Resistant Design//Bull Seismological Soc. of America. 1976. Vol. 66, No 1. P. 221-243.
- Seismic Analysis of Safety-Related Nuclear Structures and Commentary on Standard for Analysis of Safety-Related Nuclear Structures//ASCE Standard, Sept. 1986.
- Schnabel В., Lysmer J., Seed H.B. SHAKE. A Computer Program for Earthquake Response Analysis of Horizontally Layered Sites//College of Engineering University of California. Berkeley, California. Dec. 1972.
- Shibata H., et al. Development of Aseismic Design of Piping, Vessels, and Equipment in Nuclear Facilities//Nucl Engng. and Des. 1972. Vol. 22, No 2. P. 247.
- Singh MJ\ Generation of Seismic Floor Spectra//Journ. Engng. Mech. Div., ASCE. Oct. 1975.
- Standard Review Plan for the Review of Safety Analysis Reports for Nuclear Power Plants. NUREG-0800//U.S. Nuclear Regulatory Commission. June 1987.
- Stevensou J.D. Structural Damping Values as a Function of Dynamic Response Stress and Deformation Levels//Nucl Engng. and Des. 1980. Vol. 60. P. 211-238.
- Structnral Analysis and Design of Nuclear Plant Facilities. Manual. (Ed. J.D. Stevenson)//ASCE. 1980.
- Tbailer H.J. Spectral Analysis of Complex Systems Supported at Several Elevations I I Journ. of Pressure Vessel Technol, ASME, 1976. Vol. 98.
- Tsai N.C. Transformation of Time Axes of Accelerogramms//Journ. Engng. Mech. Div., ASCE. 1969. Vol. 95, No EM2.
- Tsai N.C. Spectrum-Compatible Motions for Design Purposes//Journ. Engng Mech. Div., ASCE. April 1974.
- Veletsos AJS. Seismic Effects in Flexible Liquid Storage Tanks//Proc., 5 World Conf on Earthquake Engng. Rome, 1974.
- Westergaardt H.M. Pressures on Dams during Earthquakes//Proc. ASCE. 1931. Vol-57, No 9. P. 1303-1318.
- Wilson E.L., Bayo E.P. Use of Special Ritz Vectors in Dynamic Substructure Analysis II Journ. of Struct. Engng. 1986. Vol. 112, No 8. P. 1944-1954.
- Wolf JT. Dynamic Soil-Structure Interaction//N-Y. Prentice-Hall Inc., 1985.
- Wu R.W., Hassan F.A., Liu L.K. Seismic Response Analysis of Structural System Subjected to Multiple Support Excitation//Nucl Engng. and Des. 1978. Vol. 47.
