Натурные и модельные исследования динамических явлений в строительных конструкциях энергетических и гражданских объектов (572,00 руб.)

Стр.3

Стр.4

Стр.5

Стр.6

УДК 624.042.8 ББК 38.112 Ш 13 профессор Московского государственного университета природообустройства; доктор технических наук, профессор А. Е. Саргсян , директор АИО НТЦ «РГОТУПС», доктор технических наук Б. М. Бахтин , СЕРИЯ ОСНОВАНА В 2008 ГОДУ Рецензенты: начальник научно-исследовательского отдела динамики и сейсмостойкости атомных станций ОАО «Атомэнергопроект» Монография рекомендована к публикации научно-техническим советом МГСУ Шаблинский, Георгий Эдуардович. Ш 13 Натурные и модельные исследования динамических явлений в строительных конструкциях энергетических и гражданских объектов [Электронный ресурс] : монография / Г. Э. Шаблинский , Д. А. Зубков ; Мин-во образования и науки Рос. Федерации, Моск. гос. строит. ун-т. — 2-е изд. (эл.). — Электрон. текстовые дан. (1 фай л pdf : 485 с.). — М. : Издательство МИСИ—МГСУ, 2017. — (Библиотека научных разработок и проектов МГСУ). — Систем. требования: Adobe Reader XI либо Adobe Digital Editions 4.5 ; экран 10". ISBN 978-5-7264-1698-4 Охватывает широкий круг вопросов динамики строительных конструкций различного типа сооружений , решенных на основе экспериментальных исследований . Для проектировщиков, инженеров, научных работников, исследователей , аспирантов. УДК 624.042.8 ББК 38.112 Деривативное электронное издание на основе печатного издания: Натурные и модельные исследования динамических явлений в строительных конструкциях энергетических и гражданских объектов : монография / Г. Э. Шаблинский , Д. А. Зубков ; Мин-во образования и науки Рос. Федерации , Моск. гос. строит. ун-т. — М. : Издательство МИСИ— МГСУ, 2012. — 484 с. — ISBN 978-5-7264-0623-7. В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений , установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации. ISBN 978-5-7264-1698-4 © Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, 2012

Стр.3

Оглавление Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ . . . 7 1.1. Методика модельных исследований . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.1.1. Условия подобия при проведении модельныхисследований . . . . . . . . 8 1.1.2. Вибростенд для модельных исследований . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.1.3. Виброизмерительная аппаратура для модельных исследований. . . . 15 1.2. Методика натурных исследований . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.2.1. Проблема возбуждения колебаний в натурных конструкциях. . . . . . 16 1.2.2. Принципиальная схема работы вибраторов направленного действия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17 1.2.3. Конструкция привода вибромашины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1.2.4. Особенности конструкции вибромашины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22 1.3. Виброизмерительная аппаратура для полигонных и натурных исследований . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24 1.3.1. Измерительная техника для проведения экспериментов . . . . . . . . . .25 1.3.2. Программно-аппаратный комплекс автоматизации измерений АСTest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 1.3.3. Метрологическое обеспечение экспериментов. . . . . . . . . . . . . . . . . . .29 1.4. Натурные исследования на полигоне МГСУ в г. Мытищи . . . . . . . . . . . . . . .29 1.4.1. Организация испытательного полигона и методы проведения эксперимента . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29 1.4.2. Результаты исследования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33 2. ИССЛЕДОВАНИЯ ВЫСОКИХ БЕТОННЫХ ПЛОТИН . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44 2.1. Исследования сейсмостойкости плотины массивно-контрфорсного типа на крупномасштабной модели в полигонных условиях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44 2.1.1. Выбор площадки для создания полигона . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48 2.1.2. Изучение геологической структуры и планировка площадки-полигона . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52 2.1.3. Исследование динамических характеристик площадки для сооружения модели . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54 2.1.4. Проектирование и изготовление фрагмента модели плотины . . . . .62 2.1.5. Измерительная техника. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71 2.1.6. Методика исследований . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72 2.1.7. Результаты исследований . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 2.2. Натурные динамические исследования массивно-контрфорсной плотины. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99 2.2.1. Общий подход к проблеме. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99 2.2.2. Использование ударных волн специальных взрывов. . . . . . . . . . . . .104 3

Стр.4

2.2.3. Использование специального мощного вибратора (вибромашины) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .131 2.2.4. Использование записей слабых землетрясений . . . . . . . . . . . . . . . . .148 2.3. Натурные исследования динамических характеристик плотины Саяно-Шушенской ГЭС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .165 2.3.1. Краткое описание конструкции плотины. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .165 2.3.2. Методика проведения экспериментов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .165 2.3.3. Результаты экспериментальных исследований. . . . . . . . . . . . . . . . . .169 3. ДИНАМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .183 3.1. Модельные исследования реакторного отделения АЭС с ВВЭР-1000. . . . .183 3.1.1. Конструкция здания, модель, методика экспериментов . . . . . . . . . .183 3.1.2. Результаты исследований . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .187 3.2. Натурные исследования реакторного отделения с ВВЭР–1000. . . . . . . . . .193 3.2.1. Объект исследования. Общая характеристика. Состояние строительных конструкций в период исследования . . .195 3.2.2. Эксперименты с использованием вибромашины. . . . . . . . . . . . . . . .198 3.2.3. Эксперименты с использованием импульсной (ударной) нагрузки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .203 3.2.4. Эксперименты с использованием сейсмического эффекта специальных взрывов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .203 3.2.5. Результаты исследований . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .207 3.3. Натурные исследования строительных конструкций Калининской атомной электростанции (КАЭС) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .222 3.3.1. Особенности конструкции реакторного отделения . . . . . . . . . . . . . .222 3.3.2. Особенности конструкции машзала . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .226 3.3.3. Результаты исследований . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .229 3.4. Динамические исследования 4-го энергоблока и спецкорпуса Нововоронежской АЭС (НВАЭC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .256 3.4.1. Краткое описание конструкции главного корпуса и спецкорпуса . .256 3.4.2. Методика проведения исследований . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .264 3.4.3. Результаты измерений колебаний главного корпуса и спецкорпуса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .268 3.4.4. Расчет динамических характеристик главного корпуса по схеме плоской рамы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .326 3.4.5. Расчет динамических характеристик главного корпуса НВАЭС как пространственной системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .332 3.5. Динамические исследования строительных конструкций реакторного отделения атомной станции теплоснабжения (АСТ) . . . . . .340 3.5.1. Описание конструктивной схемы АСТ и моделей. . . . . . . . . . . . . . . .340 3.5.2. Порядок проведения экспериментов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .344 3.5.3. Результаты исследований . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .344 4. ДИНАМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ .354 4.1. Комплексные динамические исследования 16-этажного жилого дома. . .354 4.1.1. Описание объекта и задача исследования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .354 4.1.2. Монтаж вибромашины на объекте испытаний. . . . . . . . . . . . . . . . . .355 4

Стр.5

4.1.3. Размещение приборов на здании в процессе проведения экспериментов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .358 4.1.4. Результаты измерений фоновых колебаний здания . . . . . . . . . . . . . .360 4.1.5. Результаты измерений поперечных колебаний здания, создаваемых вибромашиной . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .361 4.1.6. Анализ полученных экспериментальных результатов динамических испытаний здания с позиций экстраполяции их на максимальную расчетную сейсмическую нагрузку 9 баллов . . .373 4.2. Изучение эффективности виброизоляторов фирмы «Вибросейсмозащита» на примере жилых многоэтажных зданий, возведенных вблизи тоннелей метро мелкого заложения. . . . . . . . . . . . . .378 4.2.1. Результаты измерений колебаний в точках на грунте . . . . . . . . . . . .380 4.2.2. Результаты измерений вибраций в т. 2 (на грунте) и 3 (в подвале 18-этажного здания с виброизоляцией) . . . . . . . . . . . .385 4.2.3. Результаты измерений вибраций в т. 3 (в подвале) и 4 (над т. 3 на отметке пола 3-го этажа) 18-этажного здания с виброизоляцией. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391 4.2.4. Результаты измерений вибраций на 18-м этаже 18-этажного здания с виброизоляцией . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .399 4.2.5. Измерения вибраций на 2-м этаже 22-этажного здания с виброизоляцией. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .403 4.2.6. Измерение вибраций в 18-этажном здании без виброизоляции . . .407 4.3. Динамический мониторинг 8-этажного каркасного здания. . . . . . . . . . . .414 4.3.1. Особенности конструкции здания. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .414 4.3.2. Результаты измерений колебаний здания до проходки туннеля . . .417 4.3.3. Результаты измерения колебаний здания после проходки туннеля. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .426 4.4. Натурные динамические исследования купола здания гипермаркета, возведенного в г. Волжском для установления соответствия его расчетным показателям . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .431 4.4.1. Краткое описание несущих конструкций. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .432 4.4.2. Содержание экспериментов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .432 4.4.3. Организация и проведение экспериментов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .434 4.4.4. Результаты проведенного эксперимента . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .436 4.4.5. Анализ результатов экспериментов и расчетов. . . . . . . . . . . . . . . . . .458 4.5. Определение динамических характеристик высотных зданий . . . . . . . . .461 4.5.1. Измерения динамических характеристик «сталинской» высотки по адресу: Садово-Кудринская площадь, дом 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . .462 4.5.2. Измерения динамических характеристик административного здания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .467 4.5.3. Определение частот собственных колебаний 40-этажного здания (жилой комплекс «Северный парк» по адресу: Москва, Ленинградское шоссе, 25) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .471 4.5.4. Определение частот собственных колебаний 40-этажного здания на ул. Маршала Жукова в Москве. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .475 Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .480 Библиографический список . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .482 5

Стр.6