ВЕРОЯТНОСТНЫЙ РАСЧЕТ СЕЙСМОСТОЙКОСТИ ЗДАНИЯ НА КИНЕМАТИЧЕСКИХ ОПОРАХ

Цель. В статье отражены результаты численного анализа работы сейсмостойкого здания на кинематических опорах. С этой целью задача приводится к решению нелинейной стохастической задачи Коши. Решение строится методом последовательных приближений. Вероятностные характеристики колебания здания определяются без применения приемов линеаризации. Дается алгоритм решения этой задачи, который позволяет выполнять численные эксперименты на компьютере для исследования работы сейсмостойкого здания на кинематических опорах.

Метод. Ускорение поверхности земли при землетрясении представляется в виде нестационарного случайного гауссовского процесса. В настоящее время такой подход считается общепризнанным и не вызывает сомнения. Исследование колебаний здания на кинематических опорах при воздействии сильных землетрясений сводится к решению стохастического нелинейного уравнения Коши. Это уравнение решается методом итерации. Ускорение поверхности земли представляется функцией трех случайных величин. Искомая вероятность представляется в виде трехкратного интеграла, который вычисляется с применением компьютера.

Результат. Приводятся основные сведенья о рассматриваемых кинематических опорах. Формулируется задача Коши для случая колебаний сейсмостойкого здания на кинематических опорах при воздействии сильных землетрясений. Подробно излагается алгоритм, позволяющий решать это уравнение. Вероятность нахождения перемещений здания в определенных пределах представляется в виде трехкратного интеграла. Даются результаты численных экспериментов, проведенных на компьютере. Строятся соответствующие графики с использованием реальных акселелограмм сильных землетрясений, которые произошли в городах Тафт (США) и Газли (Узбекистан).

Вывод. В настоящей статье изложена методика расчета сейсмостойкого здания на кинематических опорах, с использованием данных реальных сильных землетрясений. По результатам численных экспериментов, проведенных на компьютере, построены графики надежности сейсмостойкости здания при землетрясениях. Построенный алгоритм и разработанная методика могут быть использованы при расчете и проектировании сейсмостойких зданий, как на обычных опорах, так и на опорах кинематических.

1. Абакаров А.Д., Курбанов И.Б. К оценке сейсмического риска территории. Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. №32, 2014 г. стр.68-77.

2. Айзенберг Я.М. Сооружения с выключающимися связями для сейсмических районов. Стройиздат, 1976. М. С 440.

3. Бабаков И.М. «Теория колебаний», М., «Наука»,1965.

4. Болотин В.В. Статистические методы в строительной механике. Издательство литературы по строительству. 1965. М. С 310.

5. Болотин В.В. Применение теории вероятностей и теории надежности в расчетах сооружений. Издательство литературы по строительству, 1971. М. С 280.

6. Гнеденко Б.В. Курс теории вероятностей. Гостехиздат,1961. М. С 526.

7. Гольденблат И.И., Николаенко Н.А., Поляков С.В. и др. Модели сейсмостойких сооружений. Наука, 1980. М. С 362.

8. Муселемов Х.М., Устарханов О.М., Юсупов А.К. Статистический анализ акселерограмм реальных сильных землетрясений. Вестник Дагестанского государственного технического университета. Техническик науки., № 4, 2017 г. Стр.170-184.

9. Патент на изобретение №2200810 «Адаптивная сейсмозащита зданий и сооружений». Приоритет 0,6,04, 2001; ФИПС г. Москва.

10. Патент на изобретение №2256749 «Кинематические опоры сейсмостойких зданий и сооружений».Приоритет 18.08.2003 ; ФИПС г. Москва

11. Поляков С.В., Килимник Л.Ш., Черкашин А.В., Современные методы сейсмозащиты зданий. М., Стройиздат, 1988.

12. Пугачев В.С. Теория случайных функций. Физматгиз, 1960. М. С 798.

13. Свешников А.А. Прикладные методы теории случайных функций. «Наука», М., 1968.

14. Сейсмоизоляция и адаптивные системы. «Наука», М., 1983, под редакцией Айзенберга Я.М.

15. Юсупов А.К. «Резонанс в стохастических системах». Журнал «Известия Северо-Кавказского научного центра» (серия естественных наук), г. Ростов-на-Дону,1979, №1. С 43-48.

16. Юсупов А.К., Абакаров М.А. Численные эксперименты работы кинематических стен сейсмостойких зданий. Вестник Дагестанского государственного технического университета. Техническик науки. №32, 2014 г. стр.60-67.

17. Юсупов А.К. Проектирование сейсмостойких зданий на кинематических опорах. Издательство «Лотос», Махачкала 2006 г.

18. Catalogue on lead rubber bearings series LRB. «FIP Industriale S.P.A» 26.

19. Conde, F.F. Seismic structures / F.F. Conde // International Simposium FIP, Tbilisi, 1972, p. 655-663. 27.

20. Hwang, J.S. (1996). An equivalent linear model of lead-rubber seismic isolation bearings / J.S. Hwang, L.M.Chiou// Journal of Engineering Structures. 1996, 18(7), 528-536.

21. Catalogue on lead rubber bearings series LRB. «FIP Industriale S.P.A».