Введение к работе
Актуальность темы.
Проблема виброзащиты зданий возникает как проблема качества жизни. Именно поэтому в начале 60-х годов проблема виброзащиты зданий и сооружений обозначилась как важная градостроительная проблема при становлении постиндустриального общества на Западе, а потом и в России. При интенсивном развитии автотранспорта и подземного транспорта в виде метрополитенов неглубокого заложения и, одновременно, при недостатке свободных территорий, пригодных для застройки, виброзащита зданий и сооружений является сегодня одной из важнейших градостроительных проблем Москвы. Цель диссертационной работы.
Усовершенствование инженерного метода расчета и унификация размеров виброизоляторов для массового строительства виброизолированных зданий.
Прогнозирование изменения статических и динамических характеристик виброизоляторов в процессе эксплуатации с учётом старения резины.
Разработка конструктивных параметров и методов устройства виброзащиты, оптимальных для практики массового строительства.
Проверка предложенных методов на реальных объектах городского строительства.
Научная новизна работы состоит в следующем:
Разработана инженерная методика расчета многослойных силовых виброизоляторов с учетом нелинейного характера деформирования, вследствие нелинейного изменения модуля упругости изделия в процессе нагружения за счёт изменения коэффициента формы. Получены расчетные формулы, позволяющие в наглядной форме проанализировать влияние коэффициента формы недеформированного и деформированного изделия на его статические и динамические характеристики.
Предложены соотношения для учета реологических свойств резины в рамках модели Кельвина с использованием корректированного выражения для меры деформации.
По результатам экспериментальных исследований получены статические и динамические характеристики виброизоляторов с учетом реального режима нагружения.
Предложены инженерная феноменологическая расчетная модель и расчетные формулы, основанные на гипотезе о появлении дополнительных поперечных связей в молекулярной сетке резины, интенсивность которых зависит от статической нагрузки.
Проведены экспериментальные исследования по определению статических и динамических характеристик резиновых виброизоляторов после их эксплуатации под нагрузкой в течение 30, 60 и 100 лет с использованием методики статических и динамических испытаний и метода УКИ.
Достоверность работы подтверждена совпадением расчетных и экспериментальных результатов для образцов и'ішдкчиї^й мппгщгрчтцого нагруже-
rsssMi
(
МСЛМОТЕКЛ I СИ 9%
ния расчетными усилиями при реализании метода отсроченної о монтажа виброзащиты в зданиях г. Москвы. Практическая значимость,
Разработана инженерная методика расчета виброизоляторов, позволяющая осуществлять оперативный контроль их напряженного состояния при проектной проработке вариантов и в процессе многократного нагружения при проведении отсроченного монтажа и вывешивании здания.
Разработан и экспериментально подтверждён инженерный метод учета старения резины под нагрузкой. Результаты статических и динамических испытаний на старение позволили надёжно обосновать высокие эксплуатационные качества специальной отечественной резины, разработанной для виброизоляции зданий и сооружений.
Разработана, испытана и внедрена в производство унифицированная линейка силовых виброизоляторов для зданий с несущей способностью 150 -2000 кН (15-200 тс).
Разработан и запатентован метод отсроченного монтажа виброизоляторов, позволяющий монтировать виброизоляторы после окончания основных СМР по зданию и демонтировать любой виброизолятор без нарушения режима эксплуатации здания.
Разработаны конструкции виброзащиты для основных конструктивных элементов зданий (стен, колонн, лестниц, примыканий к грунту, лифтовых шахт и т.п.).
Осуществленная в г. Москве массовая виброзащита зданий различной этажности и конструктивной схемы (более 20 зданий) позволила решить важную народнохозяйственную задачу использования полос отчуждения вдоль линий метрополитена неглубокого заложения для строительства зданий любого назначения и этажности.
Внедрение результатов. Инженерная методика расчета виброизоляторов и созданные на её основе унифицированная линейка силовых виброизоляторов и метод отсроченного монтажа внедрены в массовом строительстве виброизолированных жилых и общественных зданий различной конструктивной схемы и этажности, построенных вблизи транспортных магистралей, и виброизолированных транспортных сооружений в г. Москве.
Апробация работы-Публикации. По материалам данной работы опубликовано 9 статей в журнале «Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений», сборниках МГСУ, патентном бюллетене и технических журналах по строительству Результаты работы доложены на трёх международных конференциях по механике резинотехнических изделий и защищены тремя патентами РФ.
<м т **
Структура и объём работы.
Диссертация состоит из пяти глав, заключения и списка литературы. Объём работы - 149 стр., включая 77 стр. машинописного (на ЭВМ) текста, 39 графиков и рисунков, 52 таблиц и библиографический список из 65 наименований.
