Введение к работе
Актуальность работы. Здания сложной макроструктуры (ЗСМ) представляют собой систему башен или корпусов различного вида, связанных между собой силовыми элементами: перемычками, платформами, раскосами, которые включают их в совместную пространственную работу. Также они позволяют создать закрытое комфортное пространство (галерейные переходы), где могут разместиться зимние сады, предприятия обслуживания и многое другое.
ЗСМ обладают большой жесткостью, поэтому хорошо сопротивляются ветровым воздействиям. Однако они чувствительны к восприятию таких глобальных воздействий как сейсмика и неравномерная осадка фундаментов, которые вызывают крены и значительные дополнительные усилия.
В зданиях умеренной этажности эта проблема решается устройством традиционных деформационных швов. В высотных зданиях такой подход неприемлем в связи со снижением ветровой жесткости и неконтролируемым взаимодействием (наваливанием) секций друг на друга.
В мировой строительной практике известен целый ряд зданий, имеющих жесткое соединение с галерейными переходами. Во многих из них зафиксированы обрушения при землетрясениях.
Целью диссертационной работы: является разрешение этих проблем путем введения в центральном сечении галерейных переходов сдвиговых упруго-пластических вставок (УПВ), которые проявляют упруго-пластические свойства и создают необходимую податливость зданий при экстремальных воздействиях, сохраняя упругую работу 3GM при воздействии ветровых и весовых нагрузок.
Для достижения указанной цели необходимо осуществить решение сле
дующих задач: "" '
исследовать особенности работы ЗСМ на экстремальные воздействия (неравномерная осадка башен, землетрясение);
разработать конструкцию и методику определения характеристик сдвиговой УПВ, сохраняющей работу ЗСМ как единой системы при эксплуатационных нагрузках и обеспечивающей компенсацию при экстремальных воздействиях;
усовершенствовать методы расчета на экстремальные воздействия ЗСМ со сдвиговой УПВ;
показать эффективность использования УПВ для восприятия экстремальных воздействий ЗСМ;
Составляют научную новизну и выносятся на защиту:
выявление специфики работы ЗСМ на экстремальные воздействия и их слабых мест;
выявление эффективности устройства упруго-пластических вставок;
конструкция и методика нахождения характеристик сдвиговой упруго-пластической вставки;
алгоритм расчета ЗСМ со сдвиговой УПВ на сейсмическое воздействие;
общие рекомендации при проектировании ЗСМ со сдвиговой УПВ.
Внедрение результатов. Результаты диссертационной работы приняты
к внедрению в ООО «Ремарк» (Санкт-Петербург) при разработке проектов жилых зданий повышенной этажности.
Достоверность результатов исследований диссертации подтверждается современными методами исследований и обработки результатов, адекватностью принятых математических моделей, атакже апробированных методов динамики нелинейных систем, реализованных в ПК «ING+2006».
Практическое значение заключается в расчетно-конструктивном обеспечении внедрения в строительство ЗСМ и других высотных зданий сдвиговых УПВ, компенсирующих их неравномерную осадку и другие экстремальные воздействия.
Предложено конструктивное решение сдвиговой УПВ, получены её жест-костные характеристики и разработана методика расчета зданий с такой вставкой.
Апробация. Основные положения диссертационных исследований представлены и одобрены на:
66-й научной конференции профессоров, преподавателей, научных работников, инженеров и аспирантов СПбТАСУ 3 февраля 2009 года.
ХХШ Международной конференции BEM&FEM. Математическое моделирование в механики деформируемых тел и конструкций, 29 сентября 2009 года в Доме ученых.
67-й научной конференции профессоров, преподавателей, научных работников, инженеров и аспирантов СПбТАСУ 4 февраля 2010 года.
67-й международной научно-технической конференции молодых учёных «Актуальные проблемы современного строительства» 8 апреля 2010 года в СПбТАСУ.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 работы, в том числе 1 работа в журнале, входящем в перечень ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Объем работы 104 страницы машинописного текста, 58 рисунков и 12 таблиц. Список литературы состоит из 107 наименований.
