SU1379435A1 - Earthquake-proof building or strucure - Google Patents

Earthquake-proof building or strucure Download PDF

Info

Publication number
SU1379435A1
SU1379435A1 SU864069742A SU4069742A SU1379435A1 SU 1379435 A1 SU1379435 A1 SU 1379435A1 SU 864069742 A SU864069742 A SU 864069742A SU 4069742 A SU4069742 A SU 4069742A SU 1379435 A1 SU1379435 A1 SU 1379435A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
foundation
building
seismic
horizontal
vertical
Prior art date
Application number
SU864069742A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Николаевич Долгих
Original Assignee
Государственный Проектный И Научно-Исследовательский Институт "Казпромстройниипроект"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственный Проектный И Научно-Исследовательский Институт "Казпромстройниипроект" filed Critical Государственный Проектный И Научно-Исследовательский Институт "Казпромстройниипроект"
Priority to SU864069742A priority Critical patent/SU1379435A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1379435A1 publication Critical patent/SU1379435A1/en

Links

Landscapes

  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к сейсмостойким здани м, сооружени м и позвол ет повысить кх сейсмоустойчи- Bocib, Здание, сооружение включает фундамент 1 и надфундам нтную часть 2, размещенные с зазором 3 В зазоре /J 16 Л 3 установлены скольз щие опоры 4, жесткие ограничители 8 горизонтальных перемещений, вертикальные св зи 9, состо пше из .верхнего элемента 10 таврового сечени  и заанкеренного в фундаменте нижнего элемента 1 в виде щелевого захвата, вход щего в зацепление с элементом 10 с возможностью его горизонтального перемещени , и сейсмоизолирующее устройство 12, состо щее из стойки 13, котора  нижним сферическим шарниром I4 опираетс  на выступ 15 фундамента, а верхним подвижным по вертикали шарниром 16 соединена с надфундаментной частью., С противоположных сторон к стойке 13 жестко прикреплены рычаги 17. К свободным концам рычагов подвешены грузы 19 с зазором 20 от поверхности фундамента . 4 ил о 9 10 Y S. 5 (Л оо QO 4: 00 СЛ 2{ Фиг. /The invention relates to earthquake-resistant buildings, structures, and allows to increase these seismic-resistant Bocib. The building, the structure includes foundation 1 and suprafundum, part 2, placed with a gap of 3 V / J 16 L 3, sliding supports 4 are installed, rigid stops 8 horizontal displacements, vertical links 9, consisting of the upper element 10 of the T-section and anchored in the base of the lower element 1 in the form of a slot grip, which engages with the element 10 with the possibility of its horizontal movement, and seismic isolation The device 12, consisting of a stand 13, which is supported by the lower spherical hinge I4 on the projection 15 of the foundation, and the upper hinge 16 which is vertically movable, is connected to the supra-foundation part. Levers 17 are rigidly attached to the stand 13 from the opposite ends. loads 19 with a gap of 20 from the surface of the foundation. 4 or about 9 10 Y S. 5 (L oo QO 4: 00 SL 2 {Fig. /

Description

Изобретение относитс  к строительству , а именно к устройству сейсмг- стойких зданий, сооружений, обладающих активной сейсмозащитойогThe invention relates to the construction, in particular to the device seismic resistant buildings, structures with active seismic protection

Цель изобретени  - повьнпение, сей- смоустойчивости здани , сооружени  за счет ускорени  рассеивани  энергии колебаний.The purpose of the invention is to reduce, seismic stability of the building, construction by accelerating the dissipation of the oscillation energy.

На фиг,1 изображено предлагаемое 10 здание, сооружение, продольный разрез; на фиг о 2 - схема сейсмоизоли- рующего устройстваj на фиг.З - узел 1 на фиг.1; на фиг.4 - разрез А-А на фиг„1 о. .15Fig, 1 shows the proposed 10 building, structure, longitudinal section; FIG. 2 is a diagram of the seismic insulating device j in FIG. 3 — node 1 in FIG. 1; figure 4 - section aa in fig „1 about. .15

Сейсмостойкое здание, сооружение включает фундамент 1, надфундамент- ную конструкцию 2, размещенную с зазором 3 относительно фундамента 1. В зазоре 3 расположены скольз щие 20 опоры А, состо щие из верхнего 5 и нижнего 6 опорных элементов с антифрикционными пластинами 7 между ними (например, из фторопласта А), жесткие ограничители 8 горизонтальных 25 перемещений, вертикальные св зи 9 из верхнего элемента 10 таврового сечени  и заанкеренного в фундаменте I щелевого захвата 11 из двух Г-образ- ных пластин, вход щих в зацепление 30 с элементом 10 с возможностью его горизонтального перемещени , и сейсмо- изолирующее устройство 12, состо щее из стойки 13, нижним сферическим шарниром 14 опирающейс  на выступ 15 5 фундамента 1, а верхним подвижным по вертикали шарниром 16 св занной с надфундаментной частью и жестко прикрепленных в вертикальной плоскости, параллельной главным ос м здани , 40 сооружени  в плане с противоположных сторон стойки 13 двух рычагов 17. К свободному концу каждого рычага 17 подвепен при помощи скобы 18 груз 19. с зазором 20 от поверхности фундамен-д та I, причем угол / наклона скобы 18 к горизонтали меньше угла л наклона к горизонтали касательной, проведенной к любой точке траектории вижени  свободного конца рычага 17 -л а участке движени  его конца после пирани  груза 19 на поверхность ундамента 1,The earthquake-resistant building, the structure includes foundation 1, the sub-foundation structure 2, placed with a gap of 3 relative to the foundation 1. In the gap 3 there are sliding 20 supports A, consisting of the upper 5 and lower 6 supporting elements with anti-friction plates 7 between them (for example, , from fluoroplastic A), rigid limiters 8 horizontal 25 displacements, vertical connections 9 from the upper element 10 of the T-section and anchored in the foundation I of the slot grip 11 from two L-shaped plates that engage with 30 its horizontal movement, and the seismic isolation device 12, consisting of a stand 13, the lower spherical hinge 14 resting on the protrusion 15 5 of the foundation 1, and the upper hinge 16 vertically movable connected to the supra-foundation part and rigidly attached in a vertical plane parallel to the main building axis, 40 structures in plan, on opposite sides of the rack 13 are two levers 17. By the free end of each lever 17, the load 19. with a clearance of 20 from the surface of the foundation I, and the angle / inclination of the bracket 18 to the horizontal is less than the angle l of the inclination to the horizontal of the tangent to any point of the path of the free end of the lever 17 in the part of the movement of its end after the load 19 on the surface of installation 1,

Дл  облегчени  монтажа и повьш1ени  точности сборки вертикальных св зей ее , т.е. дл  исключени  вертикального зазора в соединении элементов 10, ерхний элемент 10 крепитс  болтами 21 к пластине 22, жестко заанкеренной в иадфундаментной конструкции, причем отверсти  23 дл  болтов 21 в пластине 22 имеют удлиненную по вертикали формУоTo facilitate installation and improve the accuracy of the assembly of its vertical links, i.e. in order to avoid a vertical gap in the connection of the elements 10, the top element 10 is fastened with bolts 21 to a plate 22 rigidly anchored in an identi cal structure, and the holes 23 for bolts 21 in the plate 22 have an elongated shape

Здание, сооружение работает следующим образомThe building works as follows.

Скольз щие опоры 4 воспринимают только вертикальную нагрузку, обеспечива  свободное перемещение надфундаментной конструкции в горизонтальной плоскости. До сейсмического воздействи  надфундаментна  часть при наличии скольз щих опор 4 находитс  в состо нии устойчивого равновеси , что обеспечиваетс  уравновешенными силами сейсмоизолирующего устройства 12 за счет равных по величине, но разных по знаку моментов обоих грузов 19 относительно центра щарнира 14 стойки 13.Sliding supports 4 perceive only the vertical load, ensuring the free movement of the superstructure in the horizontal plane. Before the seismic effect, the underfound part, in the presence of sliding supports 4, is in a state of stable equilibrium, which is ensured by the balanced forces of the seismic isolation device 12 due to the equal but different in magnitude moments of the two loads 19 relative to the center of the 14th rack 14.

При слабых горизонтальных колебани х основани  инерционна  нагрузка, действующа  на надфундаментную часть, не превышает сил трени  между надфундаментной частью и фундаментом, в результате чего здание, сооружение работает как обычное.With weak horizontal oscillations of the base, the inertial load acting on the supra-foundation part does not exceed the frictional forces between the under-foundation part and the foundation, as a result of which the building or structure works as usual.

При превьщ1ениИ инерционной нагрузки значени , равного силе трени , происходит проскальзывание массы надфундаментной части относительно фундамента с передачей горизонтальных сил на стойки 13 сейсмоизолирую- щих устройств 12. При наклоне стойки 13 рычаги 17 привод т в движение грузы 19 в вертикальной плоскости с изменением начальной высоты их над поверхностью фундамента, что вьгеодит сейсмоизолирующее устройство 12 из равновеси  с возникновением восстанавливающей горизонтальной силы, приложенной к верхнему шарниру 16 стойки 13 и направленной обратно горизонтальной сейсмической силе, действующей на надфундаментную часть Необходимым условием ползгчени  восстанавливающей силы и обеспечени  устойчивого равновеси  системы сейсмоизолирующего устройства 12  вл етс  расположение центра т жести грузов 19 ниже центра нижнего шарнира 14. При качении стойки 1 3 с рычагами 17 центры т жести грузов 19 перемещаютс  по дуге окружности с центром в нижнем шарнире 14, при этом плечо от центра последнего до центра т жести поднимаемого груза с массой увеличиваетс , а плечо до центра т жести опускаемого груза уменьшаетс , что ведет к увеличениюWhen the inertial load exceeds the value of the friction force, the mass of the under-foundation part slides relative to the foundation and the horizontal forces are transferred to the pillars 13 of the seismic insulating devices 12. When the pillar 13 tilts, the levers 17 drive the loads 19 in the vertical plane with changing their initial height above the surface of the basement, which infects the seismic isolation device 12 from equilibrium with the occurrence of a restoring horizontal force applied to the upper hinge 16 of the rack 13 and directed The reverse horizontal seismic force acting on the supra-foundation part. A necessary condition for creeping the restoring force and ensuring stable equilibrium of the seismic isolation device 12 is the center of gravity of the load 19 below the center of the lower hinge 14. When the strut rolls with the lever 17, the center of the weight of the load 19 move along an arc of a circle with a center in the lower hinge 14, while the shoulder from the center of the latter to the center of the weight of the lifted weight increases, and the shoulder to the center of the weight lowering the load decreases, leading to an increase in

10ten

реактивного моментаreactive moment

ного момента или горизонтальной восстанавливающей силы определ етс  подбором расчетного плеча груза 19 и его массы из услови  превьппени  восстанавливающей силы над силами скольжени  в скольз щих опорах, вертикальньгх св з х и шарнирах 14 и 16 стойки 13of the moment or horizontal restoring force is determined by the selection of the calculated load arm 19 and its mass from the condition that the restoring force exceeds the sliding forces in the sliding supports, vertical connections and hinges 14 and 16 of the rack 13

При значительных перемещени х грунта, при приближении частот сейсмического воздействи  к частотам собственных колебаний здани  груз 19 упираетс  в поверхность фундамента 1« С ликвидацией зазора 20 прекращаетс  вли ние противовеса, увеличиваетс  разгружающий момент второго рычага с изменением частоты основного тона колебаний с выходом системы из резонансного режима, что повышает надежность jn сейсмоизол ции зданий, сооружений.With significant ground movements, as seismic frequencies approach the natural oscillation frequencies of the building, load 19 abuts the foundation 1 surface. With the elimination of the gap 20, the counterweight effect ceases, the unloading moment of the second lever increases with the frequency of the fundamental wave oscillating with the output of the resonant mode , which increases the reliability of jn seismic isolation of buildings and structures.

Рассе ние энергии колебаний и величина относительного перемещени  над- фундаментной части завис т от подбора динамических параметров сейсмоизоли- 25 рующего устройства 12,The dispersion of the oscillation energy and the magnitude of the relative displacement of the above-foundation part depend on the selection of the dynamic parameters of the seismic insulating device 12,

Дл  предотвращени  удара соединение груза 19 со свободным концом рычага 17 выполнено с возможностью обеспе1379435To prevent the impact, the connection of the load 19 with the free end of the lever 17 is adapted to provide 1379435

Величина реактив- расчетной величиной зазоров). ПриThe value of the reactive is the calculated value of the gaps). With

1515

изменении приложени  горизонтально нагрузки на 90 в работу включают |Другие сейсмоизолирующие устройств 12, расположенные перпендикул рно.changing the application horizontally, the load by 90 in operation includes | Other seismic insulating devices 12 located perpendicularly.

Измен юща с  при колебани х вел чина восстанавливающей силы измен  динамические характеристики здани  сооружени , что повьщ1ает его сейсм стойкость из-за снижени  возможнос вхождени  в режим резонанса.The variation of the dynamic characteristics of the building with changes in the dynamic power of the building, which increases its seismic stability due to the reduction in the possibility of entering the resonance mode.

Таким образом, в предлагаемом здании, сооружении обеспечиваетс  вьппение сейсмоустойчивости за счет ускорени  затухани  знергии колеба ний.Thus, in the proposed building, the structure provides improved seismic resistance by accelerating the attenuation of the energy of the oscillations.

Claims (1)

Формула изобретениInvention Formula Сейсмостойкое здание, сооружени включающее фундамент и надфундамен ную часть, размещенные с зазором, котором установлены верхние и нижн опорные элементы с антифриционной прокладкой между ними, ограничител горизонтальных перемещений и верти кальные св зи, концы которых жесткA seismic resistant building, the structure including the foundation and the supra-foundation part, placed with a gap, which has upper and lower supporting elements with an anti-friction pad between them, a horizontal displacement limiter and vertical links, the ends of which are rigid 00 n n 5five 5five изменении приложени  горизонтальной нагрузки на 90 в работу включаютс  |Другие сейсмоизолирующие устройства 12, расположенные перпендикул рно.changing the application of the horizontal load by 90 into operation | Other seismic insulating devices 12 located perpendicularly are included. Измен юща с  при колебани х величина восстанавливающей силы измен ет динамические характеристики здани , сооружени , что повьщ1ает его сейсмостойкость из-за снижени  возможности вхождени  в режим резонанса.The magnitude of the restoring force, which varies with oscillations, changes the dynamic characteristics of the building, structure, which increases its seismic resistance due to the reduced possibility of entering the resonance mode. Таким образом, в предлагаемом здании, сооружении обеспечиваетс  по- вьппение сейсмоустойчивости за счет ускорени  затухани  знергии колебаний .Thus, in the proposed building, the structure provides seismic resistance by accelerating the attenuation of the oscillation energy. Формула изобретени Invention Formula Сейсмостойкое здание, сооружение, включающее фундамент и надфундамент- ную часть, размещенные с зазором, в котором установлены верхние и нижние опорные элементы с антифриционной прокладкой между ними, ограничители горизонтальных перемещений и вертикальные св зи, концы которых жесткоA seismic resistant building, a structure comprising a foundation and an over-foundation part, placed with a gap, in which upper and lower supporting elements are installed with antifreeze gasket between them, horizontal displacement restraints and vertical links, the ends of which are rigidly ни  груза 19 в фундамент 1, т.е. соединительные элементы подвеса груза имеют зазор, при этом наклонаNo load 19 to foundation 1, i.e. cargo suspension connectors have a gap, while the slope чени  движени  рычага I 7 после упира- -JQ прикреплены к фундаменту и к надфундаментной части, отличающеес  тем, что, с целью повышени  сейсмоустойчивости здани , сооружени  за счет ускорени  рассеивани  энергии колебаний, оно снабжено стойкой, прикрепленной посредством верхнего и нижнего шарниров на ее концах к фундаменту и к надфундаментной конструкции и вьтолненной с жестко прикрепленными к ее противоположным сторонам рычагами с грузами одинаковойThe movement of the lever I 7 after the abutment -JQ is attached to the foundation and to the supra-foundation part, characterized in that, in order to improve the seismic stability of the building, by increasing the oscillation energy, it is provided with a stand attached by upper and lower hinges at its ends to the basement and to the supra-foundation structure, and an arm with rigidly attached to its opposite sides with loads of the same к горизонтали скобы 18 меньше угла /j наклона к горизонтали касательной к траектории движени  конца р)гчага 17.to the horizontal, the brackets 18 are smaller than the angle / j of the inclination to the horizontal of the tangent to the trajectory of the end of the p) hchaga 17. Вертикальные, св зи 9, установленные дл  воспри ти  сильиых вертикальных сейсмических воздействий, обеспечивают относительные горизонтальные перемещени  надфундаментной части. Эти св зи в вертикальном направлении вьтолнены жесткими без амортизаторов, а вертикальна  сейсмическа  нагрузка воспринимаетс  по схеме зданий на обычиых фундаментах.Vertical links 9, installed for the perception of strong vertical seismic effects, provide for relative horizontal displacements of the under-foundation part. These connections in the vertical direction are made rigid without shock absorbers, and the vertical seismic load is perceived according to the scheme of buildings on common foundations. Дл  ограничени  относительного горизонтального сдвига надфундамент- иой части и фундамента в систему сейсмозащиты введены жесткие ограии- чители 8 перемещений (например, же- , лезобетоиные выступы во впадинах сIn order to limit the relative horizontal shift of the basement part and the foundation, rigid barriers of 8 displacements were introduced into the seismic protection system (for example, zhelezobetonnye protrusions in the depressions with 3535 4040 4545 5050 массы, свободно подвешенными к концам рычагов иа рассто нии от них, причем нижний шарнир стойки размещен вьште свободных концов рычагов, рычаги расположены в вертикальной плоскости , параллельной одной из главных осей здани , сооружени  в плане, а вертикальные св зи вьтолнены составными по высоте из верхних и охватывающих их с возможностью горизонтал1ь- иого перемещени  нижних элементов.the masses are freely suspended from the ends of the arms and away from them, the lower hinge of the post is located above the free ends of the levers, the levers are located in a vertical plane parallel to one of the main axes of the building, the building is in plan, and the vertical connections are made up of composite height and covering them with the possibility of horizontal movement of the lower elements. массы, свободно подвешенными к концам рычагов иа рассто нии от них, причем нижний шарнир стойки размещен вьште свободных концов рычагов, рычаги расположены в вертикальной плоскости , параллельной одной из главных осей здани , сооружени  в плане, а вертикальные св зи вьтолнены составными по высоте из верхних и охватывающих их с возможностью горизонтал1ь- иого перемещени  нижних элементов.the masses are freely suspended from the ends of the arms and away from them, the lower hinge of the post is located above the free ends of the levers, the levers are located in a vertical plane parallel to one of the main axes of the building, the building is in plan, and the vertical connections are made up of composite parts in height from the upper and covering them with the possibility of horizontal movement of the lower elements. 1313 фиг. гFIG. g 7878 cpi/г.Зcpi / g3 Фиг4Fig4
SU864069742A 1986-05-22 1986-05-22 Earthquake-proof building or strucure SU1379435A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864069742A SU1379435A1 (en) 1986-05-22 1986-05-22 Earthquake-proof building or strucure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864069742A SU1379435A1 (en) 1986-05-22 1986-05-22 Earthquake-proof building or strucure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1379435A1 true SU1379435A1 (en) 1988-03-07

Family

ID=21238530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864069742A SU1379435A1 (en) 1986-05-22 1986-05-22 Earthquake-proof building or strucure

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1379435A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2787418C1 (en) * 2022-06-10 2023-01-09 Игорь Владимирович Тихомиров Method for seismic isolation of objects and shock-absorbing device (options) for its implementation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент US № 3940895, кл, Е 04 И 9/02, 1976. Авторское свидетельство СССР № 896190, кл„ К 02 D 27/34, 1979 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2787418C1 (en) * 2022-06-10 2023-01-09 Игорь Владимирович Тихомиров Method for seismic isolation of objects and shock-absorbing device (options) for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6966154B1 (en) Earthquake protection consisting of vibration-isolated mounting of buildings and objects using virtual pendulums with long cycles
Skinner et al. Hysteretic dampers for earthquake‐resistant structures
JPS6335201Y2 (en)
US4718206A (en) Apparatus for limiting the effect of vibrations between a structure and its foundation
CN105780640A (en) Resettable shape memory alloy (SMA) multidimensional vibration isolating support
JPH04102742A (en) Earthquakeproof supporting device
CN111827098B (en) Trigger type limited negative stiffness high-strength spring damping support
SU1379435A1 (en) Earthquake-proof building or strucure
Constantinou et al. Experimental and theoretical study of a sliding isolation system for bridges
US5790388A (en) Antiseismic static electrical converter apparatus
CN111021567B (en) Damping structure of small-sized residence
US6202365B1 (en) Suspended deck structure
Guerrini et al. An innovative seismic isolation device based on multiple articulated quadrilateral mechanisms: analytical study and shake-table test
CN220203500U (en) Frame construction with antidetonation reinforcing apparatus
JPH054529B2 (en)
Matsushita et al. Some Analyses on Mechanisms to Decrease Seismic Force Applied to Buildings
JP3999364B2 (en) Seismic isolation structure for bridges
JP2940223B2 (en) Active damping bridge
CN216475190U (en) Separated anti-swing three-dimensional shock isolation structure
RU2074303C1 (en) Aseismic building design
RU2036274C1 (en) Foundation of earthquake-proof building
RU2405096C1 (en) Support of quakeproof structure
SU1106887A1 (en) Multistoried earthquake-proof building
Olariu et al. Base isolation versus energy dissipation for seismic retrofitting of existing structures
CN113565138A (en) Separated anti-swing three-dimensional shock isolation structure