Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Строительная механика

Диссертационная работа:

Голованов Роман Олегович. Особенности динамических явлений в строительных конструкциях зданий и сооружений (методика и результаты натурных исследований) : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.17 / Голованов Роман Олегович; [Место защиты: Московский государственный строительный университет].- Москва, 2004.- 204 с.: ил.

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

1. Обзор литературы 5

1.1. Экспериментальные методы динамических исследований сооруже ний 6

1.1.1. Модельные исследования 7

1.1.2. Натурные исследования т 12

Заключение по Главе 1 17

2. Методика исследований 19

2.1. Проблема возбуждения колебаний в натурных конструкциях 19

2.1.1 Принципиальная схема вибраторов 20

2.1.2. Конструкция привода вибромашины 22

2.1.3. Особенности конструкции вибромашины 27

2.2. Виброизмерительная аппаратура для полигонных и натурных ис следований 29

2.2.1. Первичная регистрирующая аппаратура 31

2.2.2.Усилитель 31

2.2.3. Разработка, изготовление и программирование платы АЦП 33

2.2.4 Разработка программного обеспечения 37 ^.

2.2.5. Метрологическое обеспечение экспериментов 39

2.3. Верификация испытательного полигона 40

Заключение по главе 2 49

3. Полигонные динамические исследования 59

3.1. Динамическое исследование здания № 7 59

3.1.1. Краткая характеристика конструкций здания 59 !

3.1.2. Исследование колебаний здания, возбуждаемых вибромашиной, установленной на грунте 63

3.1.2.1. Методика проведения исследования 63

3.1.2.2. Результаты исследования 63

3.1.3 Исследование колебаний зданий от микросейсмических воздейст вий техногенного происхождения (фоновые колебания) 74

3.2. Динамическое исследование здания №9 76

3.2.1. Краткая характеристика особенностей конструкции здания 76

3.2.2. Методика исследования здания № 9 79

3.2.3. Результаты исследований 82

3.2.3.1. Исследование колебаний здания от вибромашины 82

3.2.3.2. Исследование колебаний здания от микросейсмических воздействий техногенного происхождения 91

3.2.3.3. Построение форм поперечных колебаний здания с использованием вибромашины 95

3.3. Сравнительные результаты динамических исследований здания с использованием вибромашины и по записям фоновых колебаний 99

4. Натурные динамические исследования строительных конструк ций 100

4.1. Динамические исследования каркасного здания № 1 101

4.1.1. Характеристика конструкций здания 101

4.1.2. Результаты измерений колебаний здания № 1 до проходки туннеля 104

4.1.3. Результаты измерения колебаний здания № 1 после проходки туннеля 117

4.2. Динамические исследования каркасного здания № 2 125

4.2.1. Краткая характеристика конструкций здания 125

4.2.2. Результаты динамических исследований здания № 2 до реконструк- 131

4.2.2цЪпМетадика измерений - 131

4.2.3. Результаты динамических исследований здания № 2 после рекон струкции 139

4.2.3.1. методика измерений 139

4.2.3.2. Горизонтальные колебания здания в поперечном направлении... 139

4.2.3.3. Горизонтальные колебания здания в продольном направлении... 144

4.3. Динамические исследования основных сооружений атомной элек тростанции с реактором ВВЭР-1000 151

4.3.1. Динамическое исследование строительных конструкций машин ного зала 151

4.3.1.1. Особенности конструкций 151

4.3.1.2. Результаты исследования колебаний машзала 156

4.3.1.3. Анализ результатов измерения колебаний машзала 161

4.3.2. Динамические исследования защитной оболочки реакторного от деления АЭС 173

4.3.2.1. Краткое описание конструкции 173

4.3.2.2. Результаты исследований колебаний реакторного отделения 175

4.3.2.3. Анализ результатов измерения колебаний РО-1 185

Выводы по главе 4 188

5. Обоснование и уточнение расчетных схем зданий и сооружений на основе результатов их динамических испытаний 189

5.1. Здание № 1 в главе 4: особенности конструкций, расчетная схема... 190

5.2. Здание № 2 в главе 4: особенности конструкций, расчетная схема... 198

5.3. Здание машинного зала АЭС: особенности конструкций 208

5.4. Сооружение реакторного отделения РО-1: особенности конструкций, расчетная схема 217

Общие выводы 228

Список литературы 230

Приложение 1 245

«Спектральные плотности записей поперечных колебаний здания № 7 (на полигоне МГСУ) в точке 2, вызванных микросейсмами техногенного происхождения (фоновые записи) и материалы статистической обработки результатов»

Приложение 2 251

«Определение низших собственных частот здания № 9 на основании статистической обработки»

Приложение 3 265

«Записи поперечных колебаний от вибромашины здания № 9 на полигоне МГСУ» 

Введение к работе:

з

Актуальность работы,

Проблема натурных динамических исследований строительных конструкций остается весьма актуальной в связи с ростом факторов создающих динамические нагрузки, такие как транспорт, технологические режимы ряда производств и др.

Современные компьютеры и программное обеспечение к ним позволяют решать задачи строительной механики любой сложности. Однако при расчетах сложных строительных конструкций часто возникают проблемы построения их расчетных схем, адекватных реальному сооружению. Неопределенными бывают характеристики связей между элементами конструкций, влияние неоднородной структуры фрагментов конструкций (например, многослойные фрагменты), интегральные характеристики грунтов основания. Эти проблемы особенно обостряются при динамических расчетах конструкций, более сложных и трудоемких, чем расчеты на статические нагрузки. Обычно в таких случаях при построении расчетных схем принимают решения, которые априори идут в запас прочности конструкций. Однако при этом остается неопределенным реальный запас их прочности.. При динамических расчетах неадекватность расчетных предпосылок может привести к существенным отличиям их результатов от реальной работы конструкций, а значит и неправильному учету нагрузок.

Единственным критерием проверки адекватности той или иной расчетной схемы сооружения его реальной работе является эксперимент на натурных сооружениях. Это могут быть обычные или специально построенные здания (например, новая серия сейсмостойких конструкций) или особо ответственные сооружения (плотины, здания АЭС), для которых проверяются в натурных условиях заложенные в проекте условия.

Экспериментальные динамические исследования строительных конструкций, судя по публикациям, получили широкое распространение в СССР и за рубежом в начале 60-х годов прошлого века. Однако в начале 90-х годов

нос национальная]

БИБЛИОТЕКА |

Ц——Ш III ИМІІ^ЦР/

они бьши почти полностью прекращены, как в России, так и странах СНГ. Это было связано как с общим экономическим кризисом, так и с очень быстрым моральным старением всей экспериментальной базы, на своевременное обновление которой не было сил и средств. Указанные обстоятельства в значительной мере определили содержание данной работы.

Цель работы. Разработка вопросов методики натурных динамических исследований строительных конструкций и, на их основе, изучение особенностей динамических явлений в зданиях различных конструкций и назначений. Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

модернизировать комплекс виброизмерительной аппаратуры на базе современных средств регистрации и обработки экспериментальных данных;

произвести верификацию испытательного полигона для натурных исследований строительных конструкций;

разработать методику проведения экспериментов с использованием специального вибратора, микросейсмических воздействий и модернизированной виброизмерительной аппаратуры для натурных исследований зданий и сооружений;

апробировать методику при изучении особенностей динамических явлений в ряде конкретных строительных объектов с использованием натурных экспериментов.

Научная новизна исследований заключается в создании комплексной экспериментальной базы для натурных динамических исследований зданий и сооружений, в рамках которой решены следующие вопросы:

  1. произведена модернизация и наладка мощного вибратора для натурных динамических исследований сооружений;

  2. произведена комплексная модернизация виброизмерительной аппаратуры, включающая первичные приборы, аналого-цифровой преобразователь, программное обеспечение регистрации, обработки и анализа экспериментальных данных;

  1. произведена верификация испытательного полигона, созданного на территории филиала МГСУ в г. Мытищи;

  2. разработана методика проведения полигонных динамических исследований строительных конструкций с использованием специального мощного вибратора;

  3. произведена апробация методики полигонных динамических исследований на примере 2-х зданий различного конструктивного типа;

  4. произведена апробация методики натурных исследований динамических характеристик зданий и сооружений с использованием микросейсмических воздействий техногенного происхождения на примере 2-х зданий каркасного типа, здания машзала и защитной оболочки реакторного отделений АЭС с ВВЭР-1000;

  5. экспериментально в натурных условиях произведено изучение влияния конструктивных изменений на динамические характеристики строительных конструкций;

  6. произведены расчеты динамических характеристик исследованных экспериментально строительных конструкций с адаптацией их расчетных схем к натурным данным.

Практическое значение работы.

Разработана методика комплексных исследований динамических характеристик зданий и сооружений в натурных условиях. Показана возможность по изменениям динамических характеристик производить интегральную оценку состояния зданий и сооружений.

Внедрение работы.

Результаты работы были использованы:

- при комплексном обследовании с изучением динамических характеристик строительных конструкций главного корпуса 1-го блока Калининской АЭС на предмет продления лицензии на ее эксплуатацию;

при изучении динамических характеристик строительных конструкций главного корпуса 3-го блока Нововоронежской АЭС;

при комплексном обследовании до и после реконструкции с изучением динамических характеристик здания министерства по налогам и сборам;

при комплексном обследовании в режиме мониторинга здания МГТУ;

при изучении уровней вибраций надводосливного помещения Камской ГЭС;

Достоверность результатов работы обоснована проверкой (тарировкой) всех измерительных приборов с составлением на них соответствующих паспортов, а также дублированием всех экспериментов с последующим использованием методов статистической обработки результатов.

Апробация работы. Основные результаты работы были доложены: на 8-ой международной специализированной выставке «REALTEX», Москва, ЦВЗ «Манеж», 21-24 мая 2003 года; на международной конференции «ЭКСПО НАУКА - 2003», Москва, ВВЦ, павильон № 58,17 июля 2003 г.

На защиту выносятся:

методика специальных полигонных и натурных динамических исследований строительных конструкций;

результаты динамической верификации испытательного полигона;

результаты натурных динамических исследований машинного зала и реакторного отделения атомной электростанции с ВВЭР-1000 при ее работе в штатном режиме;

результаты натурных динамических исследований в режиме мониторинга 2-х зданий каркасного типа;

результаты специальных динамических расчетов строительных конструкций 4-х объектов, для которых были получены данные натурных динамических исследований.

Работа выполнена на кафедре Прикладной Механики и Математики областного факультета ПГС МГСУ.

Публикации, Результаты диссертационной работы опубликованы в 3-х научных статьях.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5-й глав основного текста, общих выводов, списка использованной литературы и трех приложений. Работа изложена на 270 страницах машинописного текста, в том числе 143 страниц с рисунками, 32 таблиц, 144 наименований в списке литературы.

Подобные работы
Маркин Роман Евгениевич
Поэтический праздник как явление искусства: истоки, особенности, тенденции
Шушпанова Анна Геннадьевна
Методика вероятностного расчета зданий и сооружений на сейсмические воздействия
Сун Лисинь
Методика и результаты исследования потерь на трение в подшипниках кривошипно-шатунного механизма поршневого двигателя
Столяров Сергей Павлович
Методика расчета и результаты исследований системы передачи теплоты к нагревателю двигателя с внешним подводом теплоты
Кащеев Алексей Викторович
Совершенствование методов проектирования диффузоров газотурбинных двигателей на основании результатов исследования особенностей течения воздуха в таких каналах
Красовский Александр Викторович
Систематизация и обработка результатов исследований газовых скважин для моделирования их продуктивности
Алексеев Леонид Павлович
Характеристики крупномасштабной турбулентности глубоководного водоема, методы их изучения и расчета (по результатам исследований на озере Байкал)
Шиляев Андрей Васильевич
Прогнозирование пожароопасности производства и эксплуатации пенополиуретанов по результатам исследования кинетики их термораспада
Синюгин Андрей Владимирович
Метод и результаты исследования механических потерь в поршневом двигателе при использовании энергосберегающих моторных масел
Буров Сергей Борисович
Разработка алгоритмов обработки результатов радиоизотопных исследований кардиоваскулярной системы

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net