Содержание к диссертации
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
Динамические характеристики зданий и сооружений (частоты и формы собственных колебаний, декременты колебаний) могут рассматриваться, как их идентификационные параметры. Даже однотипные здания, возведенные в сходственных условиях, будут иметь несколько отличные друг от друга динамические характеристики, обусловленные особенностями грунтового основания, спецификой связей между элементами конструкций, различием свойств материалов. При этом динамические характеристики отражают интегральную оценку влияния всех возможных различий в работе зданий и сооружений.
В процессе эксплуатации зданий и сооружений в их конструкциях могут происходить изменения, связанные с установкой нового технологического оборудования (промышленные здания), нарушениями от неблагоприятных условий эксплуатации, от перенесенных землетрясений и т.д. Все изменения должны влиять на динамические характеристики объектов. Отсюда, естественно, возникает мысль о решении обратной задачи: по изменениям динамических характеристик зданий и сооружений оценивать возможные нарушения в их конструкциях, в конечном счете, давать рекомендации инженерной безопасности таких объектов.
Особый интерес представляют исследования нелинейных колебаний зданий. В данном случае это - изменение динамических характеристик конструкции при увеличении динамических нагрузок. Такие изменения (уменьшение частот собственных колебаний и увеличение декрементов колебаний) могут быть связаны с различными конструктивными нарушениями и поэтому важно установить, как те или иные нарушения влияют на указанные параметры и формы колебаний.
Для решения поставленной задачи необходимо было, в первую очередь, собрать и проанализировать опубликованные в различной литературе материалы по экспериментальным динамическим исследованиям зданий.
