Введение к работе
Актуальность темы. Надежное и рациональное проектирование сооружений требует учета реальних конструктивных осооенностей и физико-механических свойств материала как самого"сооружения так и грунтового основания. В настоящее время теоретические вопросы динамики сооружений, взаимодействующих с окружающей средой (упругим полупространством), разработаны далеко не в той мере, в какой этого требует практика. Первоочередными задачами, здесь являются обеспечение прочности и ограничение уровня колебаний в самом сооружении и основании при вибрационных воздействиях, возникающих в результате прохождения железнодорожных поездові трамваев и поездов метрополитена мелкого заложения. Поэтому разработка единой методики решения задачи о распространении вибрационных волн в неоднородной системе "сооружение-основание", исследование динамического поведения системы в зависимости от ее геометрии и физических особенностей, а также поиск путей эффективной виброзащиты сооружений являются актуальной проблемой динамики деформируемых тел, взаимодействующих с полупространством.
Целью работы является:
разработка методики и алгоритма решения динамических задач о собственных и вынужденных колебаниях наземных и подземных сооружений с учетом наследственных свойств материала и волновой диссипации, как в сооружениях, так и в грунтовом основании;
исследование колебания реальных протяженных сооружений, взаимодействующих с основанием с учетом внутренней диссипации и волнового уноса энергии;
.- проведение исследований по влиянию вибрационных волн, распространяющихся от источников возмущения на здания и сооружения;
- І - .
- разработка на основе проведенных исследования эффективных
виброзащитных систем для уменьшения уровня колебаний в зданиях.и
сооружениях при вибрационных воздействиях;
- обоснование конструктивного решения рекомендуемых эффективных
виброзащитных систем и их геометрических характеристик.
Иатчная новизна работы заключается в следувдем:
- раз^абоггаа методика численного исследования динамических про
цессов в сооружениях, находящихся на упругом полупространстве, с
использованием вариационных, уравнений;
- впервые исследованы собственные колебания плоских, диссипа-
тивных систем и установлены геометрические параметры конечной
модели основания;
определено влияние различных грунтов основания на динамические характеристики протяженных сооружений;
определены уровни колебаний точек сооружения и поверхности грунта при вибрационных воздействиях с учетом наследственных свойств грунтов;
предложены различные типы преград, способствующие уменшеним уровня колебаний поверхности грунта и сооружения при вибрационных воздействиях от подземного и наземного транспорта;
- на основе численного исследования предложены эффективные
системы виброзащиты зданий и сооружений.
Практическая ценность диссертации. Разработанная методика и прикладные программы могут применяться при динамических расчетах наземных и подземных сооружений с учетом влияния грунтового основания.
Полученные численные результаты и рекомендованные виброзащитные системы могут быть использованы при проектировании различных протяженных сооружений.- Результаты исследований приняты
- 5 -на внедрение институтом Ташметропроект.
Достоверность полученных результатов обоснована корректностью математической постановки задач и подтверждается совпадением решения ряда тестовых задач с известными решениями.
Аппробация работы. Основные результаты работы докладывались:
-на школе-семинаре "Динамика подземных сооружений и конструкций" (г. Алма- Ата, декабрь 1990 г.);
-на Всесоюзном симпозиуме по прочности и пластичности, посвященном памяти акад. АН УзССР М.Т.Уразбаева (г. Ташкент, май 1991 г.);
-на 111 симпозиуме "Устойчивость и пластичность в механике деформируемого твердого тела" (г. Тверь, сентябрь 1992 г.);
-на научном семинаре кафедры "Сопротивление материалов и строительная механика" Наманганского индустриально-технологического института (г. Наманган, сентябрь 1992 г.);
-на научном семинаре кафедри "Строительная механика" Ташкентского института инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства (г. Ташкент, июнь 1992 г.);
-на расширенном семинаре лаборатории "Динамика сооружений" Института механики и сейсмостойкости сооружений им. М.Т.Уразба-эва tr. Ташкент, март 1993 г.);
-на научном семинаре кафедры "Мосты и транспортные тоннели" Ташкентского института инженеров железнодорожного транспорта
(г. Ташкент, май 1993 г.); ._ « .
-на научном семинаре кафедры "Мосты и транспортные тоннели" Ташкентского автодорожного института (г. Ташкент, май 7993 г.);
-на городском семинаре по проблемам механики и математического моделирования Ташкентского института инженеров ирригации и механизации, сельского хозяйства (г. Ташкент, май >993 г.):
- to -
-на меадународной научно-практической конференции "Проблемные вопросы механики и машиностроения" (г. Ташкент, май 1993 г.);
-на объединенном семинаре отдела сейсмодинамики Института механики и сейсмостойкости сооружений им.М.Т.Уразбаева АН РУз. (г. Ташкент, ишь 1993 г.).
Публикации. Основное содержание диссертации отражено в шести опубликованных работах.
Структура и осьем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка использованной литературы из 93 наименований, содержит 58 рисунков, 8 таблиц. Объем работы 129 стр. машинописного текста, включая рисунки и таблицы.
Выражаю глубокую благодарность за большую помощь, оказанную мне в работе над диссертацией научным консультантам к.т.н Ш.С. Юлдашева и к.ф.-м.н. К.Д. Салямову.