Вибрации зданий с подвижным фундаментом при реальных сейсмических воздействиях

Объектом исследования являлись колебания зданий на скользящих фундаментах с сухим трением под действием реальных землетрясений. Методы. Использованы образцы четырехэтажного и девятиэтажного дома с набором из пяти записей землетрясений по шкале 7-10 баллов по шкале MSK-64. Расчетная модель здания представляет собой систему со многими степенями свободы, подверженную только сдвиговым колебаниям. Кулоновская модель сухого трения описывает взаимодействие фундамента и ростверка. Движение фундамента задается как горизонтальная составляющая сейсмограммы реального землетрясения. Отсутствие условия для расчета силы трения между двумя абсолютно твердыми телами в период их сцепления в динамике не позволяет определить время начала скольжения, что усложняет задачу. Кроме того, сейсмограммы реальных землетрясений имеют сложный характер, что может привести к многократным изменениям состояния скольжения и сцепления ростверка и фундамента. Дискретность задачи по времени и использование логического алгоритма позволили решить эту задачу. Использовалась неявная схема Ньюмарка; на каждом временном шаге задача решалась в трех постановках и выбиралось истинное решение. Для обеспечения необходимой точности решения нелинейной задачи величина временного шага была выбрана путем проведения вычислительного эксперимента. Полученные результаты. Разработанный алгоритм расчета перемещений, скоростей, ускорений и поперечных сил был предложен на основе горизонтальной составляющей записи сейсмограммы. Полученные результаты представлены в виде сравнительных графиков перемещений ростверка и фундамента, а также поперечной силы первого этажа. Результаты также были представлены в десяти таблицах для четырехэтажных и девятиэтажных зданий, подвергшихся влиянию пяти землетрясений. В этих таблицах показаны максимальные значения поперечных сил для перекрытий зданий. При благоприятном сочетании динамических характеристик здания и амплитудно-частотной характеристики сейсмограммы использование скользящего фундамента может привести к многократному снижению поперечной силы в здании, а их плохое сочетание в скользящем фундаменте. дает незначительный эффект. Показано, что скользящий фундамент не всегда приводит к многократному снижению поперечной силы.