Разработка, исследование и реализация метода виброзащиты зданий с применением многослойных резинометаллических заменяемых виброизоляторов

• Автор: Моторин, Владимир Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 149 с. : ил.

ГЛАВА 1. Защита зданий от воздействия транспортных вибраций как одна из основных проблем экологии современных мегаполисов. Виброзащита зданий с помощью высоконагружснных виброизоляторов из эластомеров обзор основных результатов. Оценка методов расчета виброизоляторов для зданий. Заключение по Главе 1. ГЛАВА 2. Методика проведения испытаний. Учет изменение коэффициента формы в процессе нагружения. Корректировка влияния фактора отношения толщины слоя виброизолятора к его линейному размеру. Учт вязкоупругих свойств резины ползучести и релаксации напряжений при сжатии виброизоляторов. Случай экспериментальных образцов. Случай силовых тонкослойных виброизоляторов. Заключение по Главе 2. ГЛАВА 3. ИНЖЕНЕРНЫЙ МЕТОД РАСЧЕТА ВИБРОИЗОЛЯТОРОВ НА СТАРЕНИЕ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОЙ СТАТИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ. Постановка задачи. Инженерная модель расчета на старение. Заключение по Главе 3. ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА И РАСЧЕТ УНИФИЦИРОВАННОЙ ЛИНЕЙКИ ВЫСОКОНАГРУЖЕННЫХ ВИБРОИЗОЛЯТОРОВ ДЛЯ ЗДАНИЙ. Конструкция и параметры многослойных виброизоляторов для зданий.


ЦНИИСК, в Загорском филиале НИИРП была создана новая марка резины из синтетического каучука , обеспечивающая оптимальные параметры виброзащиты малую склонность к старению, высокий уровень потерь на внутреннее трение и небольшое увеличение динамического модуля упругости по сравнению со статическим в характерном для виброзащиты диапазоне частот и температур. Рамочные эксперименты по ускоренному старению УКИ, проведенные с несколькими напряженными и свободными образцами, позволили наметить основы инженерного метода учета механизма старения . Па основании проведенных исследований была спроектирована и в году реализована первая в СССР система виброзащиты с применением заменяемых однослойных виброизоляторов при строительстве Инженерного Корпуса Метрополитена в г. Минске. Система виброзащиты успешно работает в настоящее время без каких либо нарушений и снижения эффективности. Импортные виброизоляторы из натурального каучука на основе рекомендаций зарубежных фирм были установлены при устройстве незаменяемой виброзащиты в здании филиала Большого театра и в нескольких жилых домах в г. Москве. Эти виброизоляторы были стандартной закупкой импортной продукции для конкретных объектов и не оказали влияния на развитие отечественных научнотехнических исследований в этой области. Так же уровне импортных поставок и без развития отечественных аналогов на нескольких объектах в г. Москве была реализована виброзащита с применением пенополиуретановых матов. Это направление в виброзащите широко используется за рубежом для виброзащиты на железнодорожном транспорте и при виброзащитс малоэтажных зданий вблизи источников транспортной вибрации . Недостатком этого метода является незаменяемость виброзащиты и его высокая стоимость. Последнего обстоятельства можно избежать, применяя отечественные аналоги. Эти разновидности допускают сравнительно высокие уровни сжатия до 0,4 МПа, необходимые для применения при высотах зданий до этажей, но обеспечивают собственные частоты виброизолированной конструкции не ниже 8 Гц, и, как следствие, не дают необходимой степени защиты при малых расстояниях зданий от стенки тоннеля метрополитена менее м. Накопленный практический опыт отечественной виброзащиты и анализ результатов применения импортных материалов определили обоснованность дальнейших исследований и конструктивных разработок в области теории и практики виброзащиты, продиктованную требованиями проектирования и строительства виброзащишнных зданий в г. Москве. Оценка методов расчета виброизоляторов для зданий. Самые простые методы расчета резиновых виброизоляторов, применявшиеся в практике виброзащиты промышленного оборудования 9,,, рассматривали резиновый виброизолятор как линейный одномерный стержень из несжимаемого материала. Модуль упругости такого виброизолятора корректировался с помощью так называемого коэффициента формы, учитывающего в той или иной форме соотношение его опорной и боковой поверхностей. Для разнообразных конфигураций виброизоляторов были предложены многочисленные выражения для коэффициента формы. Помимо своей громоздкости, эти коэффициенты не могли обеспечить учет нелинейных деформаций резин и возможность анализа напряженного состояния виброизолятора. Однако, несомненным достоинством таких упрощенных подходов была их инженерная наглядность, особенно для простейших форм, применяемых при виброзащите параллелепипеды. С другой стороны, успешно развивались методы расчета, связанные с описанием виброизолятора из эластомера как пространственного упруго вязкого слабосжимаемого тела, в основном, в области малых линейных деформаций 2,4,, ,,. Особенно значимыми в последнее время явились исследования краснодарской школы в механике эластомеров, ориентированные на расчет тонкослойных сейсмоизоляторов . Это направление основано на фундаментальных исследованиях И. А.Дуиаева , связавшего методы молекулярной механики полимеров с подходами теории вязкоупругости высокоэластичных материалов. До этого времени работы отечественных учных надежно обеспечивали потребности оборонного комплекса и сравнительно мало влияли на массовую инженерную практику в области строительства. Но даже и с учетом последних исследований практическое освоение инженерами современных методов расчета на уровне возможности оперативного анализа ситуации остатся крайне затруднительным.