Исследование прочности и устойчивости к прогрессирующему обрушению высотных зданий рамно-связевой конструктивной схемы в процессе возведения и эксплуатации тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.17, кандидат технических наук Григоршев, Сергей Михайлович
- Специальность ВАК РФ05.23.17
- Количество страниц 189
Оглавление диссертации кандидат технических наук Григоршев, Сергей Михайлович
Введение.
Глава 1. КРАТКИЙ ОБЗОР ИСТОРИИ ВЫСОТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА И СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ ЕГО РАЗВИТИЯ.
1.1 Краткий обзор истории и основные направления развития высотного строительства.
1.2 Современные методы и уровень развития существующих расчетных схем высотных зданий.
1.3 Определение основных направлений исследования.
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Строительная механика», 05.23.17 шифр ВАК
Влияние геометрических погрешностей сборных каркасов на работу конструкций многоэтажных зданий1981 год, кандидат технических наук Сно, Владилен Евгеньевич
Пространственная работа несущих элементов каркасной системы с учетом нелинейности и податливости узловых сопряжений2003 год, доктор технических наук Трекин, Николай Николаевич
Стальные конструкции малоэтажных промзданий в условиях высокой сейсмики2004 год, кандидат технических наук Рахмануддин Ольфати
Новые конструктивные решения несущей системы каркасно-панельных зданий и нелинейные методы их расчета1998 год, доктор технических наук Карабанов, Борис Владимирович
Пространственная работа несущих систем каркасных и панельных многоэтажных зданий в процессе возведения2001 год, кандидат технических наук Чевская, Елена Альбертовна
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование прочности и устойчивости к прогрессирующему обрушению высотных зданий рамно-связевой конструктивной схемы в процессе возведения и эксплуатации»
Объемы строительства зданий повышенной этажности, в том числе и высотных, как в России, так и в мире, с каждым годом значительно увеличиваются. Объясняется это, во-первых, нехваткой территории в экономически перспективных районах, а также необходимостью концентрации административных зданий в финансовых центрах. Во-вторых, стремлением государств в целом, и отдельных организаций в частности, показать свою независимость, уровень научного, технологического и экономического прогресса, т.е. все то, что олицетворяют собой высотные здания, как наиболее сложные с точки зрения проектирования.
Массовое строительство высотных зданий в России началось сравнительно недавно, около 15 лет назад, в то время как мировая история насчитывает более ста лет. Несмотря на то, что в отечественной практике строительства существуют высотные здания и сооружения, построенные более 60 лет назад - «сталинские высотки», однако, они явились уникальными объектами, возведенными по индивидуальным разработкам, не вошедшим в нормативные документы, при этом многие из предложенных решений были забыты и утеряны. В настоящее время, отсутствие завершенной общероссийской документации, регламентирующей проектирование высотных зданий, является одной из основных проблем в данной области, не позволяющей возводить в полной мере надежные высотные здания, по всей территории РФ.
Нормативные документы, созданные в последнее десятилетие, в основном привязаны к Московской области. При этом они представляют собой практически переписанные, с увеличенными коэффициентами запаса прочности, советские строительные нормы и правила 70 - 80-х годов двадцатого века, регламентировавшие строительство зданий до 25 этажей, и то при определенных "благоприятных" условиях (отсутствие сейсмичности, слабых грунтов и т.п.). [103,105,109]
Как известно, проектирование и строительство высотных зданий, как систем развитых в вертикальной плоскости, ставит перед проектными организациями задачи точного и достоверного расчёта обозначенного типа зданий с учетом множества различных факторов, особенно в районах с большими горизонтальными нагрузками (ветровыми, сейсмическими). Для определения истинного напряженно-деформированного состояния всех несущих конструкций здания необходимо получить большое количество данных об их поведении не только под статическими, но и под различными динамическими нагрузками (сейсмическими, ветровыми, техногенными). Необходима также информация о величинах этих нагрузок, об их влиянии на все здание и на характер перераспределения между его отдельными несущими элементами, который во многом зависит от характера распределения элементов различной продольной и изгибной жесткости, причем не только в плане, но и по высоте. Именно поэтому, определяющее значение на прочность, устойчивость и живучесть здания оказывает его конструктивная схема, что в свою очередь требует от проектировщиков знания практически всех особенностей применяемых конструктивных схем высотных зданий. При этом основополагающим вопросом, в исследовании характера работы той или иной конструктивной схемы, является выбор расчетной модели здания, а также того или иного метода расчета, от которого зависит достоверность получаемых впоследствии результатов.
Все это свидетельствует, прежде всего, о незаменимой роли строительной механике в процессе создания надежного высотного здания. При этом стоит отметить, что существенное влияние при описании всех возможных процессов, влияющих на напряженно-деформированное состояние расчетной модели, оказывает уровень развития непосредственно теории расчета. А именно, исследование границ применения допущений и идеализаций, принимаемых в теориях при переходе от реального объекта к его расчетной модели, и их влияние на конечный результат. Поэтому определяющим звеном в расчетах НДС высотных зданий и сооружений является дальнейшее развитие строительной механики, как науки о методах расчета зданий и сооружений.
Особенно в части полноценного учета пространственной работы как расчет4 ной модели в целом, так и отдельных ее составляющих (стержней, плит и т.д.), что естественно невозможно без рассмотрения самих конструктивных схем подобных зданий.
Стоит отметить, что все большую роль, в развитие методов строительной механики, приобретают виртуальные эксперименты, проводимые с помощью современных компьютерных технологий, и специально разработанных систем автоматизации инженерных расчетов, позволяющие с высокой точностью и достоверностью описывать реальное поведение конструкций под различными нагрузками. Учитывая огромное многообразие конструктивных схем и решений высотных зданий, такие системы в последнее время приобретают все большее значение. Однако, несмотря на огромные возможности современных программных комплексов, особенно, в части решения задач, практически любой размерности, в отечественной практике расчёта и проектирования, остается еще большое количество проблем, связанных с учетом тех или иных особенностей поведения здания при составлении его расчетной модели. [111,112].
Трудностью при расчёте и проектировании высотного здания, как системы развитой в вертикальной плоскости, является то, что следует учитывать такие факторы как: высота здания, его функциональное назначение, вес, распределение нагрузок по высоте; ориентацию здания к направляющей динамических нагрузок, в частности, к ветровой и/или сейсмической; противопожарные мероприятия; вероятность прогрессирующего разрушения. Кроме того, как установлено в диссертации, необходимо учитывать последовательность возведения здания, с учетом податливости вертикальных несущих элементов, собственные колебания, трехмерный характер работы здания, а также совместную работу диафрагм и рам не только на горизонтальные, но и на вертикальные нагрузки и другие установленные факторы. Немаловажным является и учет гидрогеологического строения основания высотного здания, так как даже незначительные неточности его расчете могут привести к эффекту "Пизанской башни". Все это оказывает значительное влияние на фор5 мирование расчетной модели здания и на выбор наиболее оптимального метода расчет, позволяющего учесть все закладываемые особенности работы конструкций, а также позволяющий получить истинные данные об их НДС.
Следует, однако, отметить, и положительные тенденции в отечественной строительной отрасли, наметившиеся в последние десятилетия. Одной из таких тенденций стало осознание того, что существовавшие ранее методы расчета на статические и динамические нагрузки, основанные на применение вместо пространственных расчетных схем плоских и одномерных систем, и на использовании значительных упрощений, не отвечают современным требованиям к достоверности и точности расчета для зданий повышенной этажности. Кроме того, они не отображают в полном объеме, работу отдельных элементов каркаса в составе единой системы особенно на различных этапах возведения и эксплуатации здания, что не позволяет учесть влияние любого конструктивного элемента на общую прочность и устойчивость здания. Именно осознание этого факта привело к развитию и массовому применению различных систем автоматизации инженерных расчетов - CAE ^систем (Ап-sys, MSC.Nastran, Abaqus, Femap и др.), позволивших практически отказаться от использования упрощенных расчетных методов.
Однако следует отметить, что такой отказ имеет как положительные, так и отрицательные стороны. А именно благодаря внедрению систем автол матизированного проектирования (САПР ), удалось добиться значительного сокращения времени вычислений по сравнению с ручным счетом. Это в свою очередь обеспечило возможность расчета сложных, большеразмерных расчетных моделей в пространственной постановке. Однако именно это и привело к появлению одного из основных недостатков расчетных программ, а именно к сложности качественной проверки получаемых результатов. Поскольку скрытые механизмы построения основных разрешающих уравнений, не позволяют в полной степени контролировать ход решения и, следователь
1 CAE - Computer-aided engineering - системы автоматизации инженерных расчетов.
2 В данном случае использовано общее понятие САПР, включающее также систему CAE. 6 но, его результаты, что в свою очередь, значительно увеличивает влияние человеческого фактора на конечный результат.
Как было отмечено ранее, в настоящее время в России при проектировании высотных зданий все больше используется виртуальное моделирование в программах, основанных на методе конечных элементов (МКЭ). Однако, именно в нормативной базе, до сих пор практически не существует рекомендаций по составлению самой конечно-элементной модели здания, а также отсутствуют единые рекомендации по выбору типов конечных элементов (КЭ), способных обеспечить необходимую точность расчёта модели с учетом всех основных факторов, влияющих на прочность и устойчивость здания. Отчасти это объясняется наличием множества программных комплексов, имеющих в своих базах данных различные конечные элементы, анализ которых и выбор из них наиболее достоверных, весьма затруднителен. Однако основной причиной является, отсутствие понимания самих факторов, которые необходимо учитывать при составлении расчетной модели здания, а также особенностей их совместного влияние на НДС несущей системы здания. Поскольку зачастую многие факторы рассматриваются учеными дискретно и обособленно друг от друга, что усложняет выявления взаимосвязи между ними. При этом стоит отметить, что в 80-х годах прошлого века было доказано, что учет совместности действия каких-либо факторов может в значительной степени влиять на устойчивость сооружения [82]. Однако отмеченные результаты были получены для малоэтажных объектов, для высотных зданий, это положение не получило должного развития, из-за малой их распространенности, на тот период времени.
Следует отметить, что работы по составлению рекомендации по правильному моделированию расчетных схем в настоящее время ведутся, особенно, разработчиками программных комплексов, выпускающие различные учебные пособия к распространяемым ими МКЭ программам. Однако данные пособия являются не нормативными и, следовательно, не обязательны к применению, и, как правило, редко используются пользователями. [62,119]
В настоящее время, учитывая сказанное, создание конечно-элементной модели (КЭМ) здания, т.е. по сути его расчетной схемы полностью ложится на самого проектировщика. Точность и достоверность полученных в результате расчета данных, зависит от его понимания работы конструкций в реальности и в МКЭ среде. При этом, процитировав слова профессора H.H. Шапошникова: «.Тем не менее, даже в случае простейших расчетов, решающее слово остается за человеком, от которого требуется анализ результатов. ЭВМ не освобождает от умственной работы, а напротив, предъявляет к ней более высокие требования.» [23]; становится неоспоримым существенная роль пользователя в указанном процессе создания КЭМ. Следует отметить, что многие проектные организации и даже институты имеют в качестве специалистов по расчету лиц, которые не обладают достаточно высоким уровнем знания в области поведения конструкций в действительности, в том числе и на различных этапах их возведения и эксплуатации, а также имеют зачастую узкие знания в области строительной механики. При моделировании здания они руководствуются сложившимся еще в советское время пониманием работы конструкций, основанной на значительном упрощении расчетных схем. А именно, заменой объемных элементов стержневыми, пренебрежением их продольной податливости, последовательности возведения здания и т.д., которые уже не отвечают требованиям надежного проектирования, причем не только высотных зданий. [18-21,94-96] Принимаемые ими упрощенные расчетные модели, в том числе и динамические, из существующих норм, позволяют лишь ориентировочно оценить напряженно-деформированное состояние зданий и сооружений и, следовательно, лишь частично обеспечить их надежность и безопасность [50]. Таким образом, они предопределяют поведение расчетной модели исходя из укоренившихся знаний о поведении конструкций, моделируя работу здания так, чтобы его НДС было аналогичным упрощенным стрежневым моделям.
Учитывая сказанное, очевидно, что достоверность, получаемых результатов можно поставить под сомнение, особенно учитывая значительное 8 влияние человеческого фактора. Поэтому в настоящее время все большее значения вновь начинают приобретать различные упрощенные методы расчета зданий и сооружений, способных качественно проверять достоверность результатов, получаемых с использованием САЕ-систем. Однако для их разработки предварительно нужно определить влияние ранее не учитываемых факторов, а также правильность и обоснованность использования различных идеализаций. Например, последовательности возведения, продольной податливости элементов и др., причем определить не только их влияние по отдельности, но и в совокупности друг с другом. Поскольку только в таком случае можно будет говорить о практически полной корректности методов расчета и получаемым по ним результатам. Это в свою очередь позволит в последующем предложить более эффективные конструктивные решения зданий, поскольку, механизмы формирования НДС здания будут определены с наибольшей точностью и достоверностью.
Целью настоящей диссертационной работы является всестороннее исследование прочности высотных каркасных зданий с рамно-связевой конструктивной схемой и их устойчивости к прогрессирующему обрушению, а также доработка и уточнение методов их расчета, как сложных расчетных моделей, развитых в вертикальной плоскости, согласно полученным данным о работе конструкций на различных этапах возведения и эксплуатации здания. Указанная цель, в первую очередь, подразумевает исследование механизмов формирования НДС несущих элементов каркаса здания на различных этапах возведения и эксплуатации, а также изучение влияния на них элементов повышенной жесткости (диафрагм, развитых колонн) не только при статических, но и при динамических (сейсмических) нагрузках с учетом собственных колебаний. Кроме того, в цель работы, входит разработка методики расчета, позволяющей достоверно производить статические и динамические расчеты зданий, в том числе и их фрагментов, с учетом последовательности их возведения, одновременно учитывая податливость элементов в их взаимодействии, собственные и собственные сопутствующие колебания, и другие факторы, без снижения точности и увеличения трудоемкости расчета.
Актуальность и востребованность выбранного направления исследований заключается, прежде всего, в значимости данного вопроса для отечественной строительной отрасли в целом и для строительной механики в частности, вытекающей, с одной стороны, из ежегодного увеличивающегося объема строительства зданий повышенной этажности, и, с другой стороны, необходимостью и актуальностью дальнейшего развития методов их расчета. При этом совершенствование таких методов, тесно связано с дальнейшими исследованиями в области моделирования расчетных схем реальных объектов, путем более детального, всеобъемлющего и в то же время обоснованного учета факторов, влияющих на формирование их НДС. Поскольку только это обеспечит дальнейшее развитие строительной механики, как науки о расчете сооружений на прочность, жесткость и устойчивость [23].
При этом стоит отметить, что по настоящее время строительная механика развивалась в основном по пути исследований работы зданий по горизонтали, иными словами, развитых в плане. Это и отразилось в формировании многих книг и учебников по строительной механике [23,71,98], которые ориентированы на рассмотрение зданий именно в таком направлении. Хотя проведенные, как собственные исследования [18-22,94-96], так и исследования таких ученых как - A.M. Белостоцкий, Г.А. Гениев, A.C. Городецкий, Ю.А. Дыховичный, A.C. Залесов, Г.Г. Кашеварова, О.В. Мкртычев, и многих других [6,7,12-17 и др.], показали, что распространение на высотные здания, допущений и идеализаций, вводимых для малоэтажных систем, а также проведение аналогий с ними, является лишь отчасти верным. Из-за принципиально иной работы высотных зданий, связанной с проявлением и нарастанием степени влияния, факторов, не учитываемых из-за малости, в малоэтажных зданиях. Например, вертикальной податливости элементов, последовательности возведения здания и других. Причем эта особенность работы высотных зданий является общей, т.е. используя результаты, полученные для
10 высотных зданий можно перейти к малоэтажным, считая их как частный случай. Таким образом, указанное выше, еще в большей степени свидетельствует об актуальности исследования работы расчетных схем здании и сооружений, развитых по высоте. Поскольку они являются необходимыми для дальнейшего развития строительной механики в целом.
Кроме того, значимость данной проблемы в области разработки методов определения прочности и устойчивости многоэтажных зданий также подтверждается значительной заинтересованностью различных организаций. А именно, в настоящее время исследованиями в данной области занимается более 20 ведущих научно-исследовательских, проектных, строительных и эксплуатационных организаций. Одной из основных, является ОАО "ЦНИИ-ЭП жилища", среди ответственных организаций-исполнителей разделов которой, такие ведущие отраслевые научно-исследовательские институты, как: НИИЖБ, ЦНИИСК; им. В. А. Кучеренко; НИИОСП им. Н.М. Герсеванова; НИиПИ Генплана Москвы; МНИИТЭП; Моспроект; Сантех-НИИ-проект; НИИСФ, а также Всемирная академия наук комплексной безопасности и другие, ведущие научные и проектные организации России. [32,48] Благодаря такой заинтересованности со стороны научных организаций, за несколько последних лет, были разработаны и выпушены новые нормативные документы, позволяющие, хоть как то регламентировать строительство высотных зданий. Среди них, такие как, МГСН 4.19-05 «Многофункциональные высотные здания и комплексы» и дополнение № 1 к МГСН 1.01-99 «Нормы и правила планировки и застройки участков территории высотных зданий, высотных градостроительных комплексов в г. Москва» и др. [57, 106, 109]. Кроме того, практически каждый месяц проводятся презентации и семинары с использованием ведущих программных комплексов, таких как ANSYS, SCAD, ING+, МОНОМАХ и др., в которых принимают участие ведущие конструкторы и специалисты в области строительной механики, конечно-элементного моделирования и других областей науки и техники. Следует отметить, что с каждым годом появляются все более совершенные методики расчета зданий, И но все еще остается много проблемных, а подчас и спорных вопросов, среди них, такие как:
• учет последовательности возведения зданий и сооружений, особенно его влияние на формирование напряженно-деформированного состояния элементов здания с различными конструктивными схемами;
• влияние продольных деформаций колонн и диафрагм на общее напряженное деформированное состояние каркаса;
• необходимость учета совместной работы рам и диафрагм не только на горизонтальные, но и на вертикальные нагрузки;
• необходимость учета собственных колебаний зданий при расчете на динамические нагрузки; (при расчете применяются СНиПы 80-х годов, которые не учитывают их влияние) [10,59,103];
• какие факторы влияют на формирование НДС развитых по вертикали систем, и каковы пределы использования методов расчета, ориентированных на малоэтажные системы, при проектировании высотных зданий;
• устойчивость высотного здания при действии статических и динамических нагрузках, и, как следствие, его живучесть. Одной из мер повышения живучести высотного здания, согласно материалам докладов на различных конференциях, является увеличение прочности конструкции, то же самое и предполагают нормы [57], хотя как показывают многие наблюдения проводимые исследователями [30,69,74] данная мера подчас не оправдана и приводит лишь к удорожанию здания;
• является ли увеличение коэффициентов надёжности достаточно приемлемым и надёжным способом повышения прочности и устойчивости к прогрессирующему обрушению зданий и сооружений;
• не определена чувствительность высотного здания к неравномерным осадкам основания, методика их учет и конструктивные способы, позволяющие избежать неблагоприятных последствий их возникновения;
• не разработаны надежные способы обеспечения устойчивости к прогрессирующему разрушению, а также эффективные методы расчета зданий при возможных аварийных ситуациях;
• отсутствует универсальные алгоритмы и методы расчета высотных зданий на различные виды воздействий, учитывающие в том числе этапность возведения
Подводя итог вышеизложенному, можно сделать вывод, что решение вопросов формирования НДС высотных зданий, как систем развитых по вертикали, является первостепенной задачей в отечественной строительной отрасли, особенно в части развития теории расчета, и строительной механики в целом, что и подтверждается обозначенным выше фактами.
Научная новизна. Основные научные результаты проведенного исследования заключаются в следующем:
1. определен характер формирования напряженно-деформированного состояния несущих конструкций, а также факторы, влияющие на достоверность результатов, получаемых при расчете здания на прочность и устойчивость с учетом последовательности его возведении. К установленным факторам относятся: изменение жесткости крайних узлов сопряжения горизонтальных элементов каркаса с вертикальными, в зависимости от наличия вышерасположенных элементов рам; наличие фактора продольной податливости вертикальных элементов; наличие элементов повышенной продольной и изгибной жесткости (диафрагмы) и др. факторы.
2. обоснованно доказана необходимость учета этапности возведения, при построении расчетных схем высотных зданий, особенно для элементов крайних ячеек каркаса;
3. доказана существенная роль фактора продольной деформативности вертикальных несущих элементов каркаса, в формировании НДС высотного здания в целом, как на этапе его возведения, так и на этапе эксплуатации;
4. предложена методика расчета зданий, позволяющая достоверно определять напряженно-деформированное состояние элементов здания с уче
13 том его последовательности возведения, фактора продольной податливости элементов без увеличения их трудоемкости, а также показана возможность использования данной методика в задачах устойчивости, что делает ее универсальным расчетным средством;
5. определены факторы, влияющие на формирование НДС элементов каркаса высотного здания, при учете совместной работы диафрагм и колонн не только на горизонтальные, но и на вертикальные нагрузки, а также исследованы механизмы формирования НДС здания с учетом указанной работы диафрагм; установлено значительное (более 50 процентов) изменение с ростом этажности НДС каркаса вследствие увеличения разницы продольных деформаций отдельно стоящих колонн и систем «диафрагма-колонна», при моделировании здания в пространственной постановке, посредством метода конечных элементов и с учетом указанной выше работы диафрагм и рам;
6. комплексно проанализировано поведение высотного здания при динамическом воздействии, кинематического характера различной продолжительности; в результате анализа установлено, что при кратковременном воздействии, может наблюдаться значительная (более 2 раз) перегрузка элементов, особенно верхних ярусов здания, из-за запаздывания включения в колебательный процесс верхних этажей высотного здания по сравнению с нижними этажами;
7. Качественно и количественно исследован механизм формирования НДС элементов каркаса здания, при локальном повреждении его несущих конструкций, а также установлены основные причины изменения НДС элементов расположенных как выше, так и ниже поврежденного вертикального элемента. К таким причинам относятся: изменение расчетной схемы для вышерасположенных горизонтальных элементов и влияние фактора продольной податливости колонн для нижерасположенных горизонтальных элементов. Кроме того, установлено, что эффект, получаемый от учета динамического характера обрушения несущего элемента, приводит лишь к количественному изменению в НДС оставшихся элементов каркаса, и не влияет на его харак
14 тер, получаемый при расчетах в статической постановке, это в свою очередь позволяет производить большинство таких расчетов в статике;
8. на основании обобщенного анализа полученных результатов, как в теоретической, так и в экспериментальной3 части исследования, установлены несовершенства применяемых методов расчета, на основании которых, в каждом разделе предложены рекомендации по повышению адекватности расчетных моделей реальному поведению несущих элементов здания;
Практическая ценность обозначенной цели исследования, таким образом, заключается в направленности исследования на решения первостепенных проблем в области развития методов расчета и обеспечения прочности и устойчивости высотных зданий, а именно в части более полного учета факторов влияющих на формирование НДС высотного здания, как системы развитой по высоте. Кроме того проводимые в рамках диссертации исследования были направлены и на последующую практическую реализацию как в нормативных документах, так и при разработке конкретных конструктивных решений высотных зданий. Именно поэтому исследования охватывают весь «жизненный» цикл здания. Кроме того, как будет отмечено далее в диссертации, поставленная задача исследования работы систем развитых по высоте, не только при действии различных нагрузок, но и на различных этапах возведения и эксплуатации изучаемых объектов, позволила определить общие особенности, влияния тех или иных факторов, на каждом из этапов. Это в свою очередь позволило установить взаимосвязи между различными этапами возведения и эксплуатации здания, а также позволило установить совместное влияние некоторых из обнаруженных в диссертации факторов, на общее напряженно-деформированное состояние системы. Рассмотрение, которых в отдельности друг от друга, как будет показано далее, может привести к существенной неточности в определении истинного НДС здания, что в свою очередь предопределит их низкую устойчивость к разрушению, в том числе и прогрессирующему. 2
Компьютерное моделирование работы здание посредством метода конечных элементов
15
При этом стоит отметить, что именно обозначенный комплексный подход к изучению НДС высотного здания, позволил всесторонне не только оценить его поведение под различными видами нагрузок и на различных этапах возведения и эксплуатации, но и позволил предложить эффективные конструктивные решения по обеспечению прочности, и устойчивости к прогрессирующему обрушению. При этом данные решения были основаны на детальном анализе работы конструкций с учетом обозначенных ранее факторов, и не были привязаны конкретным существующим конструктивным решениям, что делает их более универсальными.
Именно поэтому, полученные результаты, могут использоваться не только при расчете и проектировании высотных, но и малоэтажных, производственных и других зданий и сооружений. Все это, тем самым, еще в большей степени свидетельствует о направленности исследований на определение всеобщих факторов и закономерностей в поведении конструкций под различными нагрузками. Предложенная методика расчета зданий и сооружений с учетом истории их возведения, является универсальной, поскольку позволяет использовать ее в различных задачах и для различных типов зданий.
На защиту выносятся следующие результаты исследований:
• результаты анализа механизмов формирования НДС элементов здания при учете последовательности возведения высотного здания, а также установленные причины несоответствия данных, получаемых посредством традиционных методов расчета, не учитывающих этапность возведения, реальному поведению конструкций;
• основные выявленные факторы, влияющие на формирование НДС несущих конструкций здания, при проведении расчетов с учетом последовательности его возведения;
• методика расчета здания, эффективно учитывающая последовательность возведения, вариантность проектирования, при этом позволяющая уменьшить время и трудоемкость расчета;
• установленные факторы влияния диафрагм на формирование напряженно-деформированного состояния элементов каркаса, вызванные совместной работой диафрагм и колонн на вертикальные и горизонтальные нагрузки;
• результаты анализа и основные закономерности поведения высотного здания, рамно-связевой схемы, при сейсмическом или ином динамическом воздействии кинематического характера различной продолжительности;
• результаты статического и динамического анализа и основные факторы, влияющие на изменение НДС высотного каркасного здания при локальном повреждении его несущих элементов.
Методы исследования
При исследовании использовались методы строительной механики, в частности метод конечных элементов, методы сил, перемещений, контурных и расчетных точек и другие. Кроме того, широко использовался метод эмпирического исследования, а именно компьютерное моделирование поведения конструкций здания в конечно-элементной среде, анализ и синтез полученных результатов, и сравнение их с теоретическими результатами исследования, полученными с использованием общих методов строительной механики, сопротивления материалов и теории упругости.
Диссертационная работа состоит из четырех глав.
В первой главе кратко излагается история развития высотного строительства, а также описываются существующие конструктивные схемы высотного здания. Отмечаются основные направления развития теории расчета высотных зданий на статические и динамические нагрузки, как систем развитых в вертикальной плоскости. А также обосновывается актуальность дальнейшего развития методов их расчета в общем виде, без привязки к какому либо одному конструктивному решению.
Описывается история совершенствования расчетных схем многоэтажных, в том числе и высотных зданий на различные воздействия. Отмечается, что, несмотря на имеющиеся разработки пространственных конечноэлементных расчетных моделей, имеется необходимость их дальнейшего
17 уточнения и совершенствования с учетов достижений строительной науки и вычислительной техники, особенно в части использования параллельных вычислений обеспечивающих максимальную эффективность многоядерных процессоров.
Во второй главе назначаются основные исходные данные необходимые для дальнейших исследований в рамках поставленной цели. При этом предварительно подробно рассматриваются наиболее распространенные конструктивные схемы высотных здания, производится анализ достоинств и недостатков каждой из них. На основании анализа, для дальнейших исследований, определяется наиболее общая, и наиболее оптимальная с точки зрения прочности и устойчивости конструктивная схема здания, которая впоследствии будет использована для составления общей расчетной модели, позволяющей наиболее полно отразить реальное здание.
Кроме того в данной главе, отмечается роль строительной механики в расчете высотных зданий, как систем развитых в вертикальной плоскости, а также необходимость ее дальнейшего развития с учетом изучения отмеченных систем, поведенческие особенности которых, в значительной степени отличаются, от ранее рассматриваемых в строительной механике малоэтажных систем.
В третьей главе исследованы вопросы формирования напряженно-деформированного состояния элементов каркаса высотного здания на стадии его возведения; определены основные причины несоответствия результатов, получаемых с использованием традиционных расчетных моделей, когда здания считается полностью возведенным, реальному поведению несущих элементов каркаса на различных стадиях возведения и эксплуатации. Установлены основные закономерности и факторы изменения напряжений в элементах каркаса при возведении здания.
Предложена методика расчета, основанная на методе контурных и расчетных точек, и использование скользящих и расширяющихся суперэлементов, позволяющая учесть последовательность возведения и др. полученные
18 значимые факторы, при этом обеспечивающая упрощение расчета всего здания, без снижения точности результатов и повышения трудоемкости.
В четвертой главе проведены комплексные исследования формирования напряженно-деформированного состояния несущих элементов каркаса высотного здания, при действии различных нагрузок, как в статической, так и в динамической постановке, на этапе эксплуатации здания. Проанализирована актуальность и необходимость учета фактора продольной деформируемости элементов, а также совместной работы элементов повышенной продольной и изгибной жесткости (диафрагм) и рам не только на вертикальные, но и на горизонтальные нагрузки.
Исследовано влияние продолжительности действия сейсмического или иного вида динамического воздействия кинематического характера, на характер НДС высотного здания.
Исследованы механизмы формирования НДС элементов каркаса высотного здания при локальном повреждении одного из них, а также определены основные факторы, влияющие на указанное изменение. При этом исследование проводилось с учетом ранее полученных, в предыдущих главах, результатов, что позволило комплексно подойти к оценке НДС здания при локальном повреждении его несущих конструкций и предложить, тем самым, эффективные решения по уменьшению вероятности прогрессирующего обрушения высотных зданий. Исследование проведено как в статической, так и в динамической постановках.
На основании проведенного комплекса исследований выявлены недостатки существующих методов определения НДС элементов здания под различными видами нагрузки, на стадии эксплуатации, и предложены меры по повышению сходимости результатов расчета с реальным поведением несущих конструкций.
Похожие диссертационные работы по специальности «Строительная механика», 05.23.17 шифр ВАК
Работа перемычек в зданиях из монолитного бетона при действии интенсивных горизонтальных нагрузок1983 год, кандидат технических наук Глина, Юрий Вениаминович
Нелинейное поведение и оценка риска конструкций при интенсивных динамических воздействиях2004 год, доктор технических наук Трифонов, Олег Владимирович
Надежность стохастических пространственных систем сооружений и оснований при неоднородных деформациях оснований2001 год, доктор технических наук Гарагаш, Борис Ашотович
Модели деформирования железобетона в приращениях и методы расчёта конструкций2010 год, доктор технических наук Карпенко, Сергей Николаевич
Пространственная работа плит 2Т без поперечных ребер в составе перекрытия2002 год, кандидат технических наук Колойденко, Сергей Владимирович
Заключение диссертации по теме «Строительная механика», Григоршев, Сергей Михайлович
Основные результаты и выводы проведенного исследования
Строительство высотных зданий в РФ с каждым годом набирает темпы, и даже, несмотря на экономический кризис 2008 г., актуальность данного типа здания практически не снизилась, а даже наоборот несколько возросла. Объясняется это, прежде всего необходимостью в концентрации различных организаций в одном наиболее экономически благоприятном месте, в так называемых бизнес центрах и многофункциональных комплексов. Как было отмечено, в первой главе диссертации, в настоящее время темпы строительства высотных зданий значительно опережают развитие строительной науки, в частности строительной механики, которая в основном до сих пор была ориентирована на расчеты зданий развитых в плане, а не по высоте. Многие здания повышенной этажности, спроектированы и построены с использованием, частично отредактированных, советских строительных норм, регламентировавших строительство зданий не более 25 этажей. При этом, как было показано в диссертации, напряженно-деформированное состояние , высотного здания, как системы развитой в вертикальной плоскости, значительно ч отличается от зданий нормальной этажности. Это не позволяет использовать традиционные методы строительной механики, разработанные для развитых в плане систем, в частности из-за увеличения роли факторов, опущенных из-за незначительности, в методиках, созданных для традиционных систем.
Следует отметить, что наибольшую опасность для зданий, развитых в вертикальной плоскости, представляет их низкая устойчивость к прогрессирующему обрушению, причем в широком смысле этого понятия. Прежде всего, это связано, с отсутствием достаточного количества перераспределяющих элементов, способных предотвратить или даже исключить обрушение здания, при локальном повреждении несущих элементов, а также с существенным влиянием дополнительных факторов, в меньшей степени проявляющихся в малоэтажных зданиях. Например, вертикальной податливости, влияние истории возведения и других. Поэтому решение проблемы обеспечения строительной области современными методами расчета высотных зданий, т.е.
172 дальнейшее развитие строительной механики, возможно только при комплексном изучении механизмов формирования НДС систем развитых по вертикали. Что и было убедительно продемонстрировано в диссертации, путем постоянного проведения взаимосвязей между различными этапами строительства и эксплуатации подобных зданий. При этом такой подход в полной мере доказал недопустимость рассмотрения указанной задачи дискретно, поскольку полученные на одних этапах исследования факторы, в той или иной степени проявляли себя на других, предопределяя при этом степень устойчивости развитых по вертикали систем к прогрессирующему обрушению.
Следует отметить, что применяемые в настоящее время строительные нормы и правила, не дают однозначного ответа на такие важные вопросы в области прочности и устойчивости высотных зданий, к прогрессирующему обрушению, как формирование их НДС при учете последовательности возведения, влияние фактора продольной деформативности вертикальных элементов, и другие. Кроме того, не до конца сформированы упрощенные методики, позволяющие достаточно точно, без трудоемких расчетов, определять в полной степени НДС высотного здания, с учетом обозначенных факторов. При этом большинство построенных в России высотных зданий, спроектированы из подхода значительного запаса прочности, эффективность которого является сомнительной [21, 22,30]. Эффект от обрушения высотного здания не только исчисляется миллиардами долларов США, но и наносит значительный человеческий и психологический ущерб. Так, например, ущерб от обрушения зданий ВТЦ в Нью-Йорке превысил 4 млрд. долларов США, при этом значительный ущерб был нанесен финансовой структуре всего мира. После сообщения о теракте и обрушения зданий многие биржевые индексы значительно упали. Ущерб при обрушении высотных зданий в Росиии может быть сопоставим или даже выше, указанному ранее, поэтому дальнейшее развитие строительной механики, в части совершенствования ее аппарата для расчета систем развитых в вертикальной плоскости, в настоящее время является одной из первостепенных задач.
Учитывая сказанное, а также решенные диссертации вопросы, можно констатировать, что проведенные в работе исследования, полностью соответствуют поставленной цели, направленной на совершенствования строительной механики в обозначенном направлении, и в полной мере раскрывают ее.
Кроме того, полученные в диссертации результаты всестороннего анализа поведения сложных, развитых по высоте расчетных схем зданий под различными нагрузками, и на различных этапах их строительства и эксплуатации, а также предложенные дополнения к существующим методам расчета, и предложенная методика расчета зданий с учетом истории возведения, позволяют повысить уровень расчета высотных зданий, и в целом обеспечивают строительную механику необходимой теоретической базой, в области исследования поведения систем развитых в вертикальной плоскости.
Подводя обобщенный итог проведенным в диссертации исследованиям, выделим основные результаты, наиболее полно отражающие работу:
1. Выявлены основные факторы (жесткость крайнего узла сопряжения ригеля с колонной, продольная податливость вертикальных элементов), влияющие на механизм формирования НДС здания при последовательном возведении, даны рекомендации по определению истинного напряженного состояния элементов, при использовании традиционных расчетных моделей мгновенного расчета расчетной модели, путем включения в традиционную модель дополнительных усилий.
2. Доказана актуальность и необходимость учета фактора продольной деформируемости вертикальных несущих элементов каркаса высотного здания при определении его напряженно-деформированного состояния. Выполнение расчетов без указанного фактора может привести к существенным (более 50%) погрешностям в количественной оценке НДС.
3. Предложена методика расчета, основанная на принципах МКиРТ и встречного исключения (скольжения СЭ), и позволяющая учесть как процесс последовательного возведения, так и различные сторонние факторы, такие как вариация отдельных элементов здания, учет работы их за пределами уп
174 ругости и т.д. Предложенная методика обеспечивает сокращение трудоемкости расчетов по сравнению с традиционным МКЭ.
4. Показана универсальность предложенной методики, путем дополнения его методом шарнирного стержня, позволившем использовать МКиРТ в задачах устойчивости.
5. Исследован характер формирования НДС несущих элементов здания, с учетом включения элементов повышенной продольной и изгибной жесткости (диафрагмы, связи) в работу не только на горизонтальные, но и на вертикальные нагрузки. Выявлены существенные (50 и более процентов) изменения в НДС здания при учете совместной работы диафрагм и рам в вертикальной плоскости, что объясняется влиянием фактора их продольной деформа-тивности, а также дополнительными напряжениями, возникающими в горизонтальных несущих элементов, вследствие дополнительного вертикального смещения их опорных сечений примыкающих к диафрагме, при ее изгибе.
6. Исследован вопрос влияния длительности действия динамической нагрузки кинематического характера, на формирование НДС здания. Выявлено значительное (более чем в 1,5 раза) увеличение деформаций и напряжений при кратковременном действии динамических нагрузок, которое объясняется отсутствием затухания колебаний здания, вследствие их наложения на колебания, вызываемые внешней нагрузкой. Которые, из-за запаздывания включения в колебательный процесс верхних этажей здания, по сравнению с нижними этажами, находятся в противофазе с начавшимися колебаниями. При продолжительном действии динамического воздействия, обозначенное явление интерференции, наоборот, имеет место, что и объясняет уменьшение колебаний, по сравнению с кратковременным динамическим воздействием.
7. Проанализировано формирование НДС элементов высотного здания при локальном повреждении его несущих элементов. Исследование проводилось как в статической, так и в динамической постановках, а также с учетом результатов, полученных на предыдущих этапах. В результате исследования были определены основные факторы, влияющие на характер изменения НДС
175 здания, при расчете с учетом возможного прогрессирующего обрушения, а именно изменение расчетной схемы горизонтальных несущих элементов, и влияние фактора вертикальной податливости колонн при их разгружении, вследствие обрушения вышерасположенного вертикального несущего элемента. Второй выявленный фактор до настоящих исследований никем не рассматривался, даже в постановочном аспекте. Также было доказано, что эффекты от динамического характера обрушения элемента приводят лишь к количественному изменению НДС оставшихся конструкций каркаса, и не изменяют его характер.
8. Обосновано, дополнены существующие методы расчета зданий, необходимостью учета таких факторов, как податливость вертикальных несущих элементов, учет совместной работы диафрагм и рам в вертикальном направлении; учет последовательности возведения несущего каркаса.
9. На основании анализа напряженного состояния элементов высотного здания предложены конструктивные рекомендации по повышению общей устойчивости высотного здания с рамно-связевой схемой.
Полученные результаты исследования имеют значительную научно-практическую ценность, являются дальнейшим развитием строительной механике в части совершенствования методов и способов определения НДС наиболее сложных типов зданий - высотных. При этом они отвечают на наиболее проблемные вопросы строительной механики в области достоверного определения НДС систем развитых не только в горизонтальной, но и в вертикальной плоскости, особенно в части определения влияния различных факторов на поведение здания под нагрузками в целом. Дополненный в рамках исследования метод расчета, основанный на МКиРТ, позволяет значительно упростить расчет, благодаря использованию принципа дефрагментирования и представляет собой новый уровень развития МКЭ, который при дальнейс шем внедрение может стать основным расчетным методом. Все это позволяет уже в настоящее время использовать их при проектировании различных зданий и сооружений, причем не только развитых по высоте.
Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Григоршев, Сергей Михайлович, 2011 год
1. Асамбеков Х.А. Исследование работы замоноличенных сборных железобетонных перекрытий сейсмостойких жилых зданий // Методы расчета зданий и сооружений на сейсмостойкость, 1958. С.48-56.
2. Айзенберг Я.М. Сейсмический риск. Экономические и неэкономические оценки // Стр. мех. и расч. coop., 1982. №4- С.4-8.
3. Аликин В.Н., Кашеварова Г.Г., Леви С.Р., Сметанников О.Ю. Исследование влияния расчетной модели плитного фундамента под высотное здание на его несущую способность // Стр. мех. и расч. coop., 2006. №3. - С.55-61.
4. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. Общий курс. М.: Стройиздат, 1985. - 728с.
5. Белостоцкий A.M. Комплексное расчетное обоснование напряженно-деформированного состояния высотных многофункциональных комплексов /A.M. Белостоцкий, Д.К. Каличаева и др. // Стр. мех. и расч. coop., 2006. -№6. С.52-56.
6. Болотин В.В. Случайные колебания упругих систем. М.: Наука, 1979. -336с.
7. Бондаренко В.М. Предыстория и конструктивная безопасность зданий и сооружений // Изв. вузов. Строительство-2000 №2 - С. 8-13.
8. Бирбраер А.Н. Расчет конструкций на сейсмостойкость. СПб.: Наука, 1998.-255с.
9. Газлинские землетрясения 1976г.: Инженерный анализ последствий / под ред. C.B. Полякова. М.: Наука, 1982. - 197с.
10. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы. М.: Мир, 1984. - 428с.
11. Гениев Г.А. Прочность и деформативность железобетонных конструкций при запроектных воздействиях / Г.А.Гениев, В.И. Колчунов и др. М.: АСВ, 2004.-216с.
12. Городецкий A.C., Евзеров И.Д. Компьютерные модели конструкций. -Киев: Факт, 2005 344с.
13. Григоршев С.М., Сапожников А.И. Динамический анализ влияния собственных и собственных сопутствующих колебаний на характер деформирования высотного здания // Строительные материалы оборудование и технологии XXI века, 2010. №.1 - С.27-31.
14. Григоршев С.М. Анализ необходимости учета последовательности возведения зданий рамной и рамно-связевой конструктивными схемами // Строительные материалы оборудование и технологии XXI века, 2010 №.2. - С.35-37.
15. Григоршев С.М. Обеспечение устойчивости к прогрессирующему обрушению каркасных многоэтажных зданий // Строительные материалы оборудование и технологии XXI века, 2010. №.6 - С.40-41.
16. Григоршев С.М. Исследование механизмов формирования напряженно-деформированного состояния элементов каркаса многоэтажного здания при локальном повреждении несущих конструкций // Стр. мех. и инж. констр. и coop., 2011. №3. - С.31-44.
17. Дарков A.B., Шапошников H.H. Строительная механика. Изд. Восьмое. -СПб.: Издательство «Лань», 2005. 656с.
18. Джинчвелашвили Г.А., Мкртычев О.В., Женьхуа Ли Пень. Надежность систем с повышенным демпфированием // Стр. мех. и расч. coop., 2006. -№6. С.29-32.
19. Додонов М.И., Дроздова И.П. Сопротивление перекрытий скручиванию при повороте в плане многоэтажных зданий // Стр. мех. и расч. coop., 1982. -№4. С.59-61.
20. Дроздов П.Ф., Додонов М.И., Паныпин Л.Л., Р.Л. Саруханян. Проектирование и расчет многоэтажных гражданских зданий и их элементов. М.: Стройиздат, 1986.-351с.
21. Динамический расчет зданий и сооружений / под ред. Б.Г. Корнеева, И.М. Рабиновича. М.: Стройиздат, 1984. - 303с.
22. Дыховичный Ю.А. Конструирование и расчет жилых и общественных зданий повышенной этажности. М.: Строй-издат, 1970. - 248с.
23. Егупов В.К., Командрина Т.А. Расчет зданий на сейсмические воздействия. Киев: Изд. Будивельник, 1969 - 211с.
24. Еремеев П.Г. Предотвращение лавинообразного (прогрессирующего) обрушения несущих конструкций уникальных большепролетных сооружений179при аварийных воздействиях // Стр. мех. и расч. coop., 2006. №2. - С.65-72.
25. Ермакова A.B. Компьютерная реализация нелинейного расчета конструкций по предельным состояниям методом дополнительных конечных элементов // Стр. мех. и расч. coop., 2006. №4. - С.58-63.
26. Жилов В. Высотное строительство — не дань моде, а новая эпоха развития страны Электронный документ. // РФ сегодня 2007. - №16. URL http://www.russia-today.ru/2007/no16/16moscowl O.htm. (дата обращения: 17.02.2008)
27. Завьялова О.Б. Учет последовательности монтажа конструкций при расчете усилий в рамных системах // Изв. вузов. Строительство, 2009. №2-С.115-122.
28. Залесов A.C., Фигаровский В.В. Практический метод расчета железобетонных конструкций по деформациям. -М.: Стройиздат, 1976. 101с.
29. Залесов A.C., Мухамедиев Т.А., Чистяков Е.А. Учет физической нелинейности при расчете железобетонных монолитных конструкций высотных зданий // Стр. мех. и расч. coop., 2005. №1. - С.4-8.
30. Зенкевич O.K. Метод конечных элементов в технике М.: Мир, 1975. -542 с.
31. Зенкевич O.K., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация. М.: Мир, 1986.-318 с.
32. Иванова Е. К. Многоэтажные и высотные здания. М.: Знание, 1979. - 64 с.
33. Игнатьев В.А., Макаров A.B. Решение неполной алгебраической проблемы собственных векторов и собственных значений для задач динамики и устойчивости методом частотно-динамической конденсации // Стр. мех. и расч. coop., 2005. №1. - С. 14-20.
34. Игнатьев В.А., Игнатьев A.B. Смешанная форма МКЭ в задачах строительной механики // Стр. мех. и расч. coop., 2006. №1. - С.59-64.
35. Инженерное оборудование высотных зданий / под общ. ред. М.М. Бро-дач. М.: АВОК-ПРЕСС, 2007. - 320 с.
36. Казаков Ю.Н., Кондратенко В.В. Архитектура мегаполиса: Россия, Европа, США. Феномен интеграции и глобализации. СПб.: ДЕАН, 2007. - 439 с.
37. Кашеварова Г.Г., Зобачева А.Ю., Удникова A.B. Исследование влияния конечно-элементной модели на результаты расчета НДС типового этажа высотного здания из монолитного железобетона // Стр. мех. и расч. coop., 2007. -№1. С.54-57.
38. Конструктивные решения высотных зданий за рубежом. М.: ЦНТИ, 1969.
39. Корчинский И.Л. Колебания высотных зданий // Научное сообщение ЦНИПС, вып.11. -М.: Госстройиздат, 1953.
40. Клюева Н.В., Федоров B.C. К анализу живучести внезапно поврежденных рамных систем // Стр. мех. и расч. coop., 2006. №3. - С.7-13.
41. Кулешев Н., Позднев А. Высотные здания Москвы. М.: Моск. рабочий, 1954.-220с.
42. Кузнецова Г. Москва поднимает планку. Проблемы и перспективы высотного домостроения Электронный ресурс. URL: http://www.know-house.ru/avtor/004-01 lVysotky.html (дата обращения: 21.08.2009)
43. Киселев В.А. Строительная механика. Спец. курс. Динамика и устойчивость сооружений. М.: Изд. Лит. по строительству, 1964. - 332с.
44. Леонтьев H.H., Соболев Д.Н., Амосов А.А Основы строительной механики стержневых систем. М.: Изд. АСВ, 1996. - 542с.
45. Магай A.A. Архитектура высотных зданий. М.: Окей-Книга, 2007. - 287 с.
46. Маклакова Т.Г. Высотные здания. Градостроительные и архитектурно-конструктивные проблемы проектирования. Монография. М.: «АСВ», 2006. - 160с.
47. Мартемьянов А.И. Проектирование и строительство зданий и сооружений в сейсмических районах. М.: Стройиздат, 1985. - 368с.
48. Металлические конструкции / под ред. Горева В.В. в трех томах изд.2-е. - М.: Высшая школа, 2002. - 527с.
49. Мкртычев О.В., Мясникова Е.С.Исследование реакции высотного здания на сейсмические воздействия // Стр. мех. и расч. coop., 2009. №1. - С.38-40.
50. Мкртычев О.В., Джинчвелашвили Г.А. Моделирование сейсмического воздействия в виде случайного процесса методом канонического разложения // Сборник докладов, 3-я науч.-практич. конференция, МГСУ, 2009. С.79-84
51. МГСН 4.19-2005. Многофункциональные высотные здания и комплексы. Временные нормы и правила М.: ОАО ЦНИИЭП жилища, 2006. - 126с.
52. Назаров Ю.П., Городецкий A.C., Симбиркин В.Н. К проблеме обеспечения живучести строительных конструкций при аварийных воздействиях // Стр. мех. и расч. coop., 2009. №4. - С.5-9.
53. Обозов В.И., Мамаева Г.В. Анализ динамических характеристик крупнопанельных зданий по экспериментальным данным // Стр. мех. и расч. coop., 2007. №2. - С.41-48.
54. Олтаржевский В.К. Строительство высотных зданий в Москве. М: Гос-строиздат, 1953. - 216с.
55. Павлык B.C. Определение свободных колебаний зданий с несущими стенами // Сб. Исследование по сейсмостойкости зданий и сооружений. М: Госстройиздат, 1960.
56. Перельмутер A.B., Сливкер В.И. Расчетные модели сооружений и возможность их анализа. Киев: Изд. «Сталь», 2002. - 600с.
57. Покровский A.A. Применение смешанной формы МКЭ к прослеживанию стадий работы конструкций // Стр. мех. и расч. coop., 2006. №3. - С.39-43.
58. Покровский A.A. Применение метода сил, перемещений и смешанного в задачах динамики //Стр. мех. и расч. coop., 2006. №4.-С.41-44.
59. Поляков C.B., Килимкин Л.Ш., Черкашев A.B. Современные методы сейсмозащиты зданий. М.: Стройиздат, 1989. - 320с.
60. Поляков C.B. Сейсмостойкие конструкции зданий. М.: Высшая школа, 1983.-355с.
61. Проектирование современных высотных зданий. Пер. с китайского / под ред. Сюй Пэйфу. M.: АСВ, 2008. - 469 с.
62. Райзер В.Д. Анализ надежности эксплуатируемых конструкций сооружений //Стр. мех. и расч. coop., 2006.-№6.-С.33-38.
63. Рафайнер Ф. Высотные здания: Объемно-планировочные и конструктивные решения. Сокр. пер. с нем. М.: Стройиздат, 1982. - 180 с.
64. Рапопорт Г.А. Современные проблемы моделирования в механике сооружений //Стр. мех. и расч. coop., 2006.-№2.-С.27-33.
65. Ржаницын А.Р. Строительная механика. М.: Высшая школа, 1991. -440с.
66. Рекомендации по применению монолитных ядер жесткости в сочетании со сборными конструкциями. М.: Стройиздат, 1987. - 38с.
67. Рекомендации по защите монолитных жилых зданий от прогрессирующего обрушения. М.: Москомархитектура, 2005. - 38с.
68. Рекомендации по защите высотных зданий от прогрессирующего обрушения. М.: Москомархитектура, 2006. - 34с.
69. Рекомендации по предотвращению прогрессирующих обрушений крупнопанельных зданий. М.: Москомархитектура, 1999. - 35с.
70. Ремнев В.В., Бикбау М.Я.Современное высотное строительство. Монография. М.: ГУП «ИТЦ Москомархитектуры», 2007 - 464 с.
71. Руководство по расчету многоэтажных зданий панельно-блочной и объемно-блочной конструктивных схем с учетом пространственной работы -М.: Стройиздат, 1984. 101с.
72. Руководство по высотным зданиям. Типология и дизайн, строительство и технология / Пер. с англ., под общ. ред. C.B. Николаева. М.: ООО « Атлант -Строй»,2006.-228 с.
73. Росс Д. Проектирование систем ОВК высотных общественных многофункциональных зданий. М.: АВОК-Пресс, 2004. - 292с.
74. Саваренский Е.Ф. Сейсмические волны. М.: Недра, 1972. - 292с.
75. Сапожников А.И. Пространственная работа коротких зданий при сейсмических воздействиях // Изв. вузов. Строительство и архитектура, 1968. №11. - С.55-60.
76. Сапожников А.И., Гаскин В.В. Исследование пространственной работы каркасных зданий при сейсмических воздействиях с учетом действия продольных сил // Изв. вузов. Строительство и архитектура, 1975. №12 - С.43-47.
77. Сапожников А.И. Метод контурных и расчетных точек (МК и РТ) в практике прочностных и деформационных расчетов сложных пространственных сооружений. Методические указания. Астрахань: АТИРПХ, 1978. - 56с.
78. Сапожников А.И. Метод контурных и расчетных точек при расчетах соединений // Стр. мех. и расч. coop., 1980. №5. - С.59-61.
79. Сапожников А.И., Горелов С.Ф. Расчет сооружений методом конечных элементов с поэтажным формированием матрицы жесткости // Стр. мех. и расч. coop., 1982. №4. - С.54-56.
80. Сапожников А.И. Строительная механика. Метод контурных и расчетных точек. Базовые приемы. Астрахань: АИСИ, 1996. - 74с.
81. Сапожников А.И. Расчет и обеспечение надежности рамы многоэтажного здания над карстовым провалом. Астрахань: АИСИ, 1997. - 9с.
82. Сапожников А.И. Скользящие и расширяющиеся суперэлементы в расчетах прочности, устойчивости и колебаний упругих систем. Астрахань: АИСИ, 1998.-43с.
83. Сапожников А.И. Основы конструирования и обеспечения карсто-сейсмоустойчивости многоэтажных зданий. Астрахань: АИСИ, 2001. -108с.
84. Сапожников А.И., Сутырин В.И. Строительная механика. Расчеты конструкций матричными методами. Астрахань: АИСИ, 2000. - 202с.
85. Сапожников А.И. Влияние случайных эксцентриситетов между центрами жесткости и масс в эстакадах на степень их вращения в плане // Изв. вузов. Строительство, 2000. №9. - С.135-137.
86. Сапожников А.И. Расчёт сейсмостойкости и конструирование железобетонной колоннады, удерживающей здание // Изв. вузов. Строительство, 2001. -№5. -С.125-129.
87. Сапожников А.И., Григоршев С.М. Влияние диафрагм жесткости на формирование напряженно-деформированного состояния каркасных зданий // Изв. вузов. Строительство, 2009. -№.11/12-С.108-113.
88. Сапожников А.И., Григоршев С.М. Учет последовательности возведения зданий различной конструктивной схемы // Изв. вузов. Строительство, 2010. -№.2. С.96-105.
89. Сапожников А.И., Григоршев С.М. Учет последовательности возведения зданий методом конечных элементов с поэтажным формированием расчетной модели // Стр. мех. и расч. coop., 2010. №.1 - С. 19-26.
90. Сапожников А.И. Теория расчета совместной работы подъемно-транспортного оборудования и удерживающих сооружений /Рус. Деп. в ВИНИТИ. Астрахань: АИСИ, 2004 - 152с
91. Строительная механика. Основы теории с примерами расчетов / под. ред. А.Е. Саргсяна. 2-ее изд., исп. и доп. - М.: Высшая школа, 2000. - 416с.
92. Синицын А.П. Практические методы расчета сооружений на сейсмические воздействия. -М.: Стройиздат, 1967. 143с.
93. Синочкин Д., Кузнецова Е., Стащак Г. Высотные здания в Петербурге Электронный ресурс. URL: http://www.prime-realty.ru/cmi/c3/ 3.102.htm (дата обращения 03.08.2007).
94. Снитко H.K. Строительная механика. M.: Высшая школа, 1980. - 413с.
95. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия: Строительные нормы и правила. М.: Госстрой СССР, 1988. - 36с.
96. СНИП II-7-81*. Строительство в сейсмических районах: Строительные нормы и правила. Введ. 01.01.82, с изм. от 01.01.2000. - М.: Госстрой СССР, 1991.-50с.
97. Современное состояние теории сейсмостойкости и сейсомостойкие сооружения / под ред. C.B. Полякова. М.: Стройиздат,1973. - 107с.
98. СП 31-114-2004. Правила проектирования жилых и общественных зданий для строительства в сейсмических районах: Свод правил. М.: ФГУП ЦПП, 2005.-40с.
99. СТО 008-02495342-2009 Предотвращение прогрессирующего обрушения железобетонных монолитных конструкций зданий. М.: ОАО «ЦНИИ-Промзданий», 2009. - 21с.
100. Терранова А. Небоскребы-М.: ACT, 2004.-305 с.
101. Тимошенко С.П., Гере Дж. Механика материалов. М.: Мир, 1976. - 670 с.
102. ТСН 31-332-2006. Жилые и общественные высотные здания: Территориальные строительные нормы г. Санкт-Петербург. СПб.: Прав. СПб, 2006. -52с.
103. Уломов В.И. Низкочастотные сейсмические воздействия на высотные здания в г. Москве от далёких очагов сильных землетрясений // Труды Конференции Москомархитектуры 21-22 ноября 2007 г.
104. Уломов В.И., Севостьянов В.В., Миндель И.Г., Трифонов Б.А. Оценка сейсмической опасности для высотных зданий в г. Москве // Современное высотное строительство. Монография. М.: ГУП "ИТЦ Москомархитектуры", 2007. С. 94-100.
105. Хайдуков Г.К., Богданова E.H. Железобетонные конструкции высотных зданий: Проблемный доклад // Строительство и архитектура; ВНИИНТПИ. -М.,2003,- С. 85-88.
106. Харланов B.JI. Сокращение степеней свободы в детерминированном расчете // Стр. мех. и расч. coop., 2006. -№1. С.48-51.
107. Харланов В.Л. Численное исследование высоковязких демпферов в элементах сейсмоизоляции // Стр. мех. и расч. coop., 2006. -№3. С.35-38.
108. Хечумов Р.А., Кепплер X., Прокопьев В.И. Применение метода конечных элементов к расчету конструкций. М.: АСВ, 1994. - 353с.
109. Цайдлер Э. Многофункциональная архитектура / под ред. И.Р. Федосеевой. Пер. с англ. А.Ю.Бочаровой. М.: Стройиздат, 1988г. - 151с.
110. Цыглер Г. Основы теории устойчивости конструкций. М.: Мир, 1971. — 192с.
111. Шаблинский Г.Э., Джинчвелашвили Г.А., Васильев А.В., Колесников А.В. Идентификация расчетных схем сооружений на основе экспериментальных исследований // Стр. мех. и расч. coop., 2008. №6. - С.68-73.
112. Шимкович Д.Г. Расчет конструкций в MSC/Nastran for Windows. М.: ДМК Пресс, 2003.-448с.
113. Шуллер В. Конструкции высотных зданий. М.: Стройиздат, 1979 -248с.
114. Шохина Л.М. Пецольд Т.М. и др.. Конструктивно-технологические особенности возведения высотного здания книгохранилища Национальной библиотеки Беларуси // Строительная наука и техника. 2006. - №1(4). -С.3-15.
115. Biot М. Theory of vibration of building during earthequake // Zeitschrift feir Anger and to Mathematic and Mechanic Band, August, 1934. - P. 213-233.
116. Binder G. Tall Buildings of Europe, the Middle East & Africa. Australia, Mulgrave: Images Publishing Group, 2006. - 240p.
117. Burnett E.F.P. The avoidance of progressive collapse: Regulatory approaches to the problem. Gaithersburg: National bureau of standarts, MD 20899, 1975.
118. Davison B. Graham W. Owens. Steel Designers' Manual. 6th Edition. London: Blackwell Publishing, 2003. - 1321 p.
119. Ghobarah A., Saatcioglu M., Nistor I. The impact of the 26 December 2004 earthquake and tsunami on structures and infrastructure / Engineering Structures 28,2006, p. 312-326.
120. Koh Т., Takase H., Tsugaura T. Torsional problems in a seismic design of high rise buildings. Proc. FWCEE, 1969.
121. Mononobe N., Vibration of Tower-shaped Structure. Its Seismic Stability // Journ. of the Civ. Eng. Soc., Tokyo, 1919. - P. 24-29.
122. Mononobe N., Notes on the Vertical Motion of an Earthquake on the Vibration of Structures // Journ. of the Civ. Eng. Soc., Tokyo, 1924. - P. 38-44;
123. Omori F. Seismic experiments on the fracturing and verturning of colums // Publ. Earthquake Invest. Comm. In Foreigen Languages, Tokio. 1900. - 99p.
124. Oldham R. D. O. The Italian earthquake //Nature 79. -1909. P.287 - 289.
125. Michael A. Caldarone. High-strength concrete: a practical guide. New York: Taylor & Francis, 1990. - 252 p.
126. Schuller W. The Vertical Building Structure. New York: Van Nostrand Reinhold, 1990.-721 p.
127. Skyscraper from Wikipedia, the free encyclopedia Электронный ресурс. URL: http://en.wikipedia.org/wiki/Skyscraper (дата обращения: 28.09.2009).
128. Taipei 101 from Wikipedia, the free encyclopedia Электронный ресурс. URL: http://en.wikipedia.org/wiki/Taipei101 (дата обращения 06.10.2009).
129. UFC 4-023-03. Unified Faclities Criteria (UFC). Design of Buildings to Resist Progressive Collapse Text. Department of Defense USA, 2010. - 176 p.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.