vestnikcstroyВестник НИЦ «Строительство»Bulletin of Science and Research Center of Construction2224-94942782-3938АО «НИЦ «Строительство»10.37538/2224-9494-2021-4(31)-66-78vestnikcstroy-166Research ArticleСтатьиУчет горизонтально-вращательных колебаний фундаментов при вычислении сейсмических силAccounting for horizontal torsional vibrations of foundations when calculating seismic loadЧерновЮ. Т.ChernovYu. T.

Юрий Тихонович Чернов, д-р техн. наук, профессор кафедры строительной и теоретической механики

Ярославское шоссе, д. 26, г. Москва, 129337

Yuri T. Chernov, Dr. Sci. (Engineering), Professor of the Department of Structural and Theoretical Mechanics

Yaroslavskoe Shosse, 26, Moscow, 129337

ChernovYT@mgsu.ruКбейлиДж.QbailyJ.

Джаафар Кбейли, аспирант кафедры строительной и теоретической механики

Ярославское шоссе, д. 26, г. Москва, 129337

Jaafar Qbaily, post-graduate student of the Department of Structural and Theoretical Mechanics

Yaroslavskoe Shosse, 26, Moscow, 129337

Jaafarqbaily@gmail.comФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» Минобрнауки России (НИУ МГСУ)РоссияMoscow State University of Civil EngineeringRussian Federation2021221220213146678Copyright © Чернов Ю.Т., Кбейли Д., 20212021Чернов Ю.Т., Кбейли Д.Chernov Y.T., Qbaily J.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.cstroy.ru/jour/article/view/166

В статье приводится и иллюстрируется на примере расчета семиэтажного здания-башни с массивным фундаментом метод и алгоритм расчета плоских колебаний сооружений на сейсмические воздействия с учетом смещения фундамента, близкого к горизонтально-вращательным колебаниям, при вычислении сейсмических сил. Построены передаточные функции для массивного жесткого тела, которые используются при расчете фундаментов на горизонтальные силы и моменты, передающиеся на внешнюю плоскость фундамента от сейсмических сил. Результаты расчета зданий – гибких с первой частотой ~2,4 Гц и более жестких с первой частотой 7,1 Гц – показали, что значения приведенных сейсмических сил в зависимости от жесткости зданий возрастают в 1,5–2 раза. Полученные качественные и частично количественные результаты означают, что при проектировании сооружений в сейсмоопасных районах в той или иной форме следует учитывать возможную податливость фундаментов при различных типах грунта и конструктивных решений самих сооружений.

The article presents a method for calculating in-plane vibrations of building structures under seismic load taking into account the possibility of foundation displacement, which is similar to horizontal torsional vibrations when calculating earthquake forces. The method is illustrated by the structural design of a seven-storey tower-like building with a massive foundation. We develop transfer functions for a massive rigid body, which are subsequently used for calculating the response of the foundation subject to base shears and moments applied to the outer plane of the foundation under seismic forces. The structural calculations conducted for ductile structures with the first frequency of ~2.4 Hz and for more rigid structures with the first frequency of 7.1 Hz showed that, depending on the building stiffness, reduced seismic forces increase by 1.5–2 times. According to the results obtained, when designing structures in areas of high seismic hazard, account should be taken of possible foundation flexibility effects depending on different types of soil and structural solutions of particular buildings.

сейсмические силыжесткость зданийчастоты собственных колебанийфундаментыгоризонтально-вращательные колебанияseismic forcesbuilding stiffnessnatural vibration frequenciesfoundationshorizontal torsional vibrationsReferencesСавинов О.А. Современные конструкции фундаментов под машины и их расчет / О.А. Савинов. – 2-е изд. – Л.: Стройиздат, 1979. – 346 c.Савинов О.А. Современные конструкции фундаментов под машины и их расчет / О.А. Савинов. – 2-е изд. – Л.: Стройиздат, 1979. – 346 c.Пятецкий В.М. Современные фундаменты машин и их автоматизированное проектирование / В.М. Пятецкий, Б.К. Александров, О.А. Савинов. – М.: Стройиздат, 1993. – 415 с.Пятецкий В.М. Современные фундаменты машин и их автоматизированное проектирование / В.М. Пятецкий, Б.К. Александров, О.А. Савинов. – М.: Стройиздат, 1993. – 415 с.Чернов Ю.Т. Вибрации строительных конструкций. Аналитические методы расчета. Основы проектирования и нормирования вибраций строительных конструкций, подвергающихся эксплуатационным динамическим воздействиям / Ю.Т. Чернов. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: АСВ, 2011. – 383 с.Чернов Ю.Т. Вибрации строительных конструкций. Аналитические методы расчета. Основы проектирования и нормирования вибраций строительных конструкций, подвергающихся эксплуатационным динамическим воздействиям / Ю.Т. Чернов. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: АСВ, 2011. – 383 с.Чернов Ю.Т., Зебилила М. К расчету систем виброизоляции с демпферами вязкого трения / Ю.Т. Чернов // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. – 2018. – № 2. – С. 34–38.Чернов Ю.Т., Зебилила М. К расчету систем виброизоляции с демпферами вязкого трения / Ю.Т. Чернов // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. – 2018. – № 2. – С. 34–38.Коренев Б.Г. Динамический расчет зданий и сооружений (Справочник проектировщика) / Б.Г. Коренев, И.М. Рабинович. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1984. – 303 с.Коренев Б.Г. Динамический расчет зданий и сооружений (Справочник проектировщика) / Б.Г. Коренев, И.М. Рабинович. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1984. – 303 с.Бахвалов Н.С. Численные методы / Н.С. Бахвалов, Н.П. Жидков, Г.М. Кобельков. – 6-е изд. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. – 636 с.Бахвалов Н.С. Численные методы / Н.С. Бахвалов, Н.П. Жидков, Г.М. Кобельков. – 6-е изд. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. – 636 с.Пособие по проектированию конструкций зданий, испытывающие динамические воздействия: РТМ 6596‐86 / ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко. – Москва, 1986.Пособие по проектированию конструкций зданий, испытывающие динамические воздействия: РТМ 6596‐86 / ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко. – Москва, 1986.Руководство по проектированию виброизоляции машин и оборудования / ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко. – М.: Стройиздат, 1972. – 157 с.Руководство по проектированию виброизоляции машин и оборудования / ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко. – М.: Стройиздат, 1972. – 157 с.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.