msiСовременная наука и инновацииModern Science and Innovations2307-910XNorth-Caucasus Federal Universitymsi-730Research ArticleТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИENGINEERING SCIENCESК ВОПРОСУ УЧЁТА ДИССИПАТИВНЫХ СВОЙСТВ МНОГОЭТАЖНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КАРКАСНЫХ ЗДАНИЙ МАССОВОГО СТРОИТЕЛЬСТВА ПРИ ОЦЕНКЕ ИХ СЕЙСМОСТОЙКОСТИABOUT DISSIPATION PROPERTIES OF MULTI-STOREY RC FRAME BUILDINGS OF LARGE-SCALE-CONSTRUCTION PROJECTS AT THEIR EARTHQUAKE-RESISTANCE ESTIMATIONСоснинАлексей ВикторовичSosninAleksei Victorovichsyabryauskas@mail.ruМосковский государственный университет путей сообщения Императора Николая IIРоссияMoscow State University of Railway EngineeringRussian Federation20171110202201114131Copyright © Соснин А.В., 20222022Соснин А.В.Sosnin A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://msi.elpub.ru/jour/article/view/730

В статье рассматриваются параметры, характеризующие способность многоэтажных железобетонных зданий2 массового строительства к рассеянию энергии колебаний в постановке спектрального метода. Предложено при оценке дефицита их сейсмостойкости для построения расчётного спектра реакции вязкое затухание ξel уточнять с учётом значения периода собственных колебаний Ti; суммарное (эффективное) за-тухание ξeff - с учётом фактического срока эксплуатации. В качестве инструментария автор использовал алгоритм учёта рассеяния энергии в нелинейной расчётной процедуре ‹А› метода спектра несущей способности, реализованной в SAP20003. Для объектов исследования предложено уточнённое значение коэффициента KΨ для расчёта линейно-спектральным методом (ЛСМ) по СП 14.13330.2014.

Factor characterized a dissipation energy capability of multi-story RC large-scale construction buildings in the Response Spectrum Method formulation are considered in the article. It is suggested for their earthquake-resistance shortage estimation for demand spectrum a viscous damping ξel to calculate with a value of fundamental period Ti and total damping ξeff with an actual working lifespan. As a tool-feature is used energy dissipation technique of the Capacity Spectrum Method procedure ‹A›, which has been realized in the software SAP2000. An adjusted value of damping modification factor KΨ for SP 14.13330.2014 computational estimation is offered for research objects.

многоэтажные каркасные зданиядефицит сейсмостойкостикоэффициент K¥ (в редакции СП 14.13330)рассеяние энергии землетрясениясуммарное затухание колебанийэнергоёмкостькоэффициент учёта гистерезисного поведениякатегория уязвимости зданиясрок эксплуатации зданияmulti-storey frame buildingsearthquake-resistance shortagedamping modification factor K¥ (to SP 14.13330 formulation)earthquake energy dissipationtotal dampingenergy-output ratiohysteresis modiication factorstructural behavior typebuilding lifespanReferencesСорокин Е. С. Динамический расчёт несущих конструкций зданий. М.: Госстройиздат, 1956. 337 с.Сорокин Е. С. Динамический расчёт несущих конструкций зданий. М.: Госстройиздат, 1956. 337 с.Сейсмостойкое строительство зданий / И. Л. Корчинский, Л. А. Бородин, А. Б. Гроссман и др.; под ред. И. Л. Корчинского. Учебное пособие для ВУЗов. М.: Высшая школа, 1971. 320 с.Сейсмостойкое строительство зданий / И. Л. Корчинский, Л. А. Бородин, А. Б. Гроссман и др.; под ред. И. Л. Корчинского. Учебное пособие для ВУЗов. М.: Высшая школа, 1971. 320 с.Biot M. A. A Mechanical Analyzer for the Prediction of Earthquake Stress // Bulletin of the Seismological Society of America. Vol.31. No.2. 1941. PP. 151-171.Biot M. A. A Mechanical Analyzer for the Prediction of Earthquake Stress // Bulletin of the Seismological Society of America. Vol.31. No.2. 1941. PP. 151-171.Карцивадзе Г. Н., Бюс И. Е., Кахиани Л. А. Динамические параметры железобетонных многоэтажных каркасных зданий // Бетон и железобетон. 1968. № 8. С. 18-21.Карцивадзе Г. Н., Бюс И. Е., Кахиани Л. А. Динамические параметры железобетонных многоэтажных каркасных зданий // Бетон и железобетон. 1968. № 8. С. 18-21.Ньюмарк Н., Розенблюэт Э. Основы сейсмостойкого строительства / Сокр. пер. с англ. Г. Ш. Подольского; под ред. Я. М. Айзенберга. М.: Стройиздат, 1980. 344 с. Перевод изд.: FundamentalsofearthquakeEngineering / N. M. Newmark, E. Rozenblueth. NewYork: Prentice-Hall, Inc.Ньюмарк Н., Розенблюэт Э. Основы сейсмостойкого строительства / Сокр. пер. с англ. Г. Ш. Подольского; под ред. Я. М. Айзенберга. М.: Стройиздат, 1980. 344 с. Перевод изд.: FundamentalsofearthquakeEngineering / N. M. Newmark, E. Rozenblueth. NewYork: Prentice-Hall, Inc.Мамаева Г. В. Федяков М. В., Федякова С. Н. Информация о работе инженерно-сейсмометрической службы Петропавловска-Камчатского // Совершенствование системы наблюдений за колебаниями зданий. М., 1986. С. 62-69.Мамаева Г. В. Федяков М. В., Федякова С. Н. Информация о работе инженерно-сейсмометрической службы Петропавловска-Камчатского // Совершенствование системы наблюдений за колебаниями зданий. М., 1986. С. 62-69.Золотков А. С. Сейсмостойкость монолитных зданий. Кишинёв: Картя Молдовей, 2000. 284 с.Золотков А. С. Сейсмостойкость монолитных зданий. Кишинёв: Картя Молдовей, 2000. 284 с.Соснин А. В. Об особенностях методологии нелинейного статического анализа и его согласованности с базовой нормативной методикой расчёта зданий и сооружений на действие сейсмических сил // Вестник ЮУрГУ Серия «Строительство и архитектура». 2016. Т. 16. № 1. С. 12-19. - DOI: 10.14529/build160102. - URL: http://vestnik.susu.ru/building/article/view/4667Соснин А. В. Об особенностях методологии нелинейного статического анализа и его согласованности с базовой нормативной методикой расчёта зданий и сооружений на действие сейсмических сил // Вестник ЮУрГУ Серия «Строительство и архитектура». 2016. Т. 16. № 1. С. 12-19. - DOI: 10.14529/build160102. - URL: http://vestnik.susu.ru/building/article/view/4667Соснин А. В. О параметрах диафрагм жёсткости железобетонных каркасных зданий для строительства в сейсмических районах (по результатам расчётов многоэтажного жилого здания методом нелинейного статического анализа в SAP2000) // Жилищное строительство. 2016. № 4. С. 17-25.Соснин А. В. О параметрах диафрагм жёсткости железобетонных каркасных зданий для строительства в сейсмических районах (по результатам расчётов многоэтажного жилого здания методом нелинейного статического анализа в SAP2000) // Жилищное строительство. 2016. № 4. С. 17-25.Соснин А. В. Особенности оценки дефицита сейсмостойкости железобетонных каркасных зданий методом нелинейного статического анализа в SAP2000 // Техническое регулирование в транспортном строительстве. 2015. № 6(14). URL: trts. esrae.ru/25-137.Соснин А. В. Особенности оценки дефицита сейсмостойкости железобетонных каркасных зданий методом нелинейного статического анализа в SAP2000 // Техническое регулирование в транспортном строительстве. 2015. № 6(14). URL: trts. esrae.ru/25-137.Elastic seismic response of buildings with supplemental damping: Report No. UMCE 87-1; S.A. Ashour, R.D. Hanson, University of Michigan, Ann Arbor, MI.Elastic seismic response of buildings with supplemental damping: Report No. UMCE 87-1; S.A. Ashour, R.D. Hanson, University of Michigan, Ann Arbor, MI.Procedures for selecting earthquake ground motions at rock sites: Report No. NIST GCR 93-625; I. M. Idriss, National Institute of Standard and Technology, 1993.Procedures for selecting earthquake ground motions at rock sites: Report No. NIST GCR 93-625; I. M. Idriss, National Institute of Standard and Technology, 1993.Bommer J. J., Elnashai A. S., Weir A. G. Compatible Acceleration and Displacement Spectra for Seismic Design Codes // Proceedings of the 12-th World Conference on Earthquake Engineering, Auckland, 2000. Paper No. 0207. 8 p.Bommer J. J., Elnashai A. S., Weir A. G. Compatible Acceleration and Displacement Spectra for Seismic Design Codes // Proceedings of the 12-th World Conference on Earthquake Engineering, Auckland, 2000. Paper No. 0207. 8 p.Otani S., Kanai N. Japanese State of Practice in Design of Seismically Isolated Buildings // The 4-th U.S.-Japan Workshop on Performance-Based Earthquake Engineering Methodology for Reinforced Concrete Building Structures, 22-24 October, 2002, Toba, Japan. PP. 13-28.Otani S., Kanai N. Japanese State of Practice in Design of Seismically Isolated Buildings // The 4-th U.S.-Japan Workshop on Performance-Based Earthquake Engineering Methodology for Reinforced Concrete Building Structures, 22-24 October, 2002, Toba, Japan. PP. 13-28.Lin Y. Y., Chang K. C. Study on Damping Reduction Factor for Buildings under Earthquake Ground Motions // Journal of Structural Engineering, ASCE. 2003. No. 129(2). PP. 206-214. DOI: 10.1061/(ASCE)0733-9445(2003)129:2(206)Lin Y. Y., Chang K. C. Study on Damping Reduction Factor for Buildings under Earthquake Ground Motions // Journal of Structural Engineering, ASCE. 2003. No. 129(2). PP. 206-214. DOI: 10.1061/(ASCE)0733-9445(2003)129:2(206)Hatzigeorgiou G. D. Damping Modification Factors for SDoF Systems Subjected to Near-Fault, Far-Fault and Artificial Earthquakes // Earthquake Engineering and Structural Dynamics. 2010. No. 39. PP. 1239-1258. DOI: 10.1002/eqe.991Hatzigeorgiou G. D. Damping Modification Factors for SDoF Systems Subjected to Near-Fault, Far-Fault and Artificial Earthquakes // Earthquake Engineering and Structural Dynamics. 2010. No. 39. PP. 1239-1258. DOI: 10.1002/eqe.991Benahmed B., Hammoutene M. и Cardone D. Effects of Damping Uncertainties on Damping Reduction Factors // Periodica Polytechnica Civil Engineering. 2016. Paper No. 9665. 10 p. DOI: 10.3311/PPci.9665Benahmed B., Hammoutene M. и Cardone D. Effects of Damping Uncertainties on Damping Reduction Factors // Periodica Polytechnica Civil Engineering. 2016. Paper No. 9665. 10 p. DOI: 10.3311/PPci.9665Мкртычев О. В., Джинчвелашвили Г. А. Проблемы учёта нелинейностей в теории сейсмостойкости (гипотезы и заблуждения). М.: изд-во МГСУ, 2012. 192 с.Мкртычев О. В., Джинчвелашвили Г. А. Проблемы учёта нелинейностей в теории сейсмостойкости (гипотезы и заблуждения). М.: изд-во МГСУ, 2012. 192 с.Wyllie L. A. Analysis of the Collapsed Armenian Precast Concrete Frame Buildings // Earthquake Engineering, The 10-th World Conference, Rotterdam, 1992. Vol. 1. PP. 63-66.Wyllie L. A. Analysis of the Collapsed Armenian Precast Concrete Frame Buildings // Earthquake Engineering, The 10-th World Conference, Rotterdam, 1992. Vol. 1. PP. 63-66.Hagjian A. H. The Spitak, Armenia earthquake - Why so much destruction? // The 10-th World Conference of Earthquake Engineering, Balkema, Rotterdam. PP. 5-10.Hagjian A. H. The Spitak, Armenia earthquake - Why so much destruction? // The 10-th World Conference of Earthquake Engineering, Balkema, Rotterdam. PP. 5-10.Reinforced Concrete Moment Frame Building without Seismic Details: Housing Report No. 111-14-09-2004; H. Faison, C.D. Comartin, K. Elwood; edited by M.M. Hachem and A. Irfanoglu, an initiative of Earthquake Engineering Research Institute & International Association for Earthquake Engineering. 62 p.Reinforced Concrete Moment Frame Building without Seismic Details: Housing Report No. 111-14-09-2004; H. Faison, C.D. Comartin, K. Elwood; edited by M.M. Hachem and A. Irfanoglu, an initiative of Earthquake Engineering Research Institute & International Association for Earthquake Engineering. 62 p.Bettinger S. Concrete Buildings Damaged in Earthquake (A Collection of Case Studies) [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://db.concretecoalition.org, свободный. - Загл. с экрана.Bettinger S. Concrete Buildings Damaged in Earthquake (A Collection of Case Studies) [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://db.concretecoalition.org, свободный. - Загл. с экрана.The Northridge, California Earthquake of 17 January 1994: A Field Report By Earthquake Engineering Field Investigation; by ed.A. Blakeborough, P.A. Merriman, M.S. Williams, University of Oxford, 1994, 195 p.The Northridge, California Earthquake of 17 January 1994: A Field Report By Earthquake Engineering Field Investigation; by ed.A. Blakeborough, P.A. Merriman, M.S. Williams, University of Oxford, 1994, 195 p.Goel S.C., Chao S.-H. Performance-Based Plastic Design: Earthquake-Resistant Steel Structures, International Code Council, USA, Washington, DC, 2009.Goel S.C., Chao S.-H. Performance-Based Plastic Design: Earthquake-Resistant Steel Structures, International Code Council, USA, Washington, DC, 2009.Newmark N.M., Hall W.J. Earthquake Spectra and Design // Earthquake Engineering Research Institute, EERI, Berkeley, California, 1982. 103 p.Newmark N.M., Hall W.J. Earthquake Spectra and Design // Earthquake Engineering Research Institute, EERI, Berkeley, California, 1982. 103 p.Elnashai A.S., Mwafy A.M. Overstrength and Force Reduction Factors of Multistorey Reinforced-Concrete Buildings // he Structural Design of Tall Buildings. 2002. No. 11. PP. 329-351. DOI:10.1002/tal.204Elnashai A.S., Mwafy A.M. Overstrength and Force Reduction Factors of Multistorey Reinforced-Concrete Buildings // he Structural Design of Tall Buildings. 2002. No. 11. PP. 329-351. DOI:10.1002/tal.204Liao W.-Ch., Goel S.C. Performance-Based Plastic Design and Energy-Based Evaluation of Seismic Resistant RC Moment Frame // Journal of Marine Science and Technology. 2012. Vol. 20. No. 3. PP. 304-310.Liao W.-Ch., Goel S.C. Performance-Based Plastic Design and Energy-Based Evaluation of Seismic Resistant RC Moment Frame // Journal of Marine Science and Technology. 2012. Vol. 20. No. 3. PP. 304-310.Gulkan P., Sozen M.A. Inelastic Responses ofReinforced Concrete Structures to Earthquake Motions // ACI Journal Proceedings. 1974. Vol. 71. No. 12. PP. 604-610.Gulkan P., Sozen M.A. Inelastic Responses ofReinforced Concrete Structures to Earthquake Motions // ACI Journal Proceedings. 1974. Vol. 71. No. 12. PP. 604-610.Takeda T. M. Reinforced Concrete Response to Simulated Earthquakes // Journal of the Structural Division, ASCE. 1970. Vol. 96. No. ST12. PP. 2557-2573.Takeda T. M. Reinforced Concrete Response to Simulated Earthquakes // Journal of the Structural Division, ASCE. 1970. Vol. 96. No. ST12. PP. 2557-2573.Displacement-Based Design; A Methodology for Seismic Design Applied to Single Degree of Freedom Reinforced Concrete Structures: Report No. SSRP-94/16; M.J. Kowalsky, M.J.N. Priestley, G.A. MacRae, University of California, La Jolla, 1994.Displacement-Based Design; A Methodology for Seismic Design Applied to Single Degree of Freedom Reinforced Concrete Structures: Report No. SSRP-94/16; M.J. Kowalsky, M.J.N. Priestley, G.A. MacRae, University of California, La Jolla, 1994.Priestley M. J. N., Grant D. N., Blandon C. A. Direct Displacement-Based Seismic Design // The 2005 New Zealand Society for Earthquake Engineering Conference. Paper No. 33. 11 p.Priestley M. J. N., Grant D. N., Blandon C. A. Direct Displacement-Based Seismic Design // The 2005 New Zealand Society for Earthquake Engineering Conference. Paper No. 33. 11 p.Zhang Zh., Cho Ch. Experimental Study on Damping Ratios of In-Situ Buildings // WorldAcademy of Science, Engineering and Technology, 2009. 5 p.Zhang Zh., Cho Ch. Experimental Study on Damping Ratios of In-Situ Buildings // WorldAcademy of Science, Engineering and Technology, 2009. 5 p.Рекомендации по оценке надёжности строительных конструкций зданий и сооружений по внешним признакам. М.: ЦНИИПромзданий, 2001. 53 с.Рекомендации по оценке надёжности строительных конструкций зданий и сооружений по внешним признакам. М.: ЦНИИПромзданий, 2001. 53 с.Вибрационные испытания зданий / Гос. ком.по делам строит. и арх. при Госстрое СССР, ЦНИИЭПжилища; под ред. Г. А. Шапиро. М.: Стройиздат, 1972. 160 с.Вибрационные испытания зданий / Гос. ком.по делам строит. и арх. при Госстрое СССР, ЦНИИЭПжилища; под ред. Г. А. Шапиро. М.: Стройиздат, 1972. 160 с.Melkumyan M. G. Experimental Investigation of Efficiency of Tuned Single and Double Mass Damper and its Application in the Form of an Additional Upper Floor for Seismic Protection of Existing Multistory Buildings // Construction Engineering. 2013. Vol. 1. Issue 2. PP. 15-24.Melkumyan M. G. Experimental Investigation of Efficiency of Tuned Single and Double Mass Damper and its Application in the Form of an Additional Upper Floor for Seismic Protection of Existing Multistory Buildings // Construction Engineering. 2013. Vol. 1. Issue 2. PP. 15-24.Аминтаев Г. Ш. Сейсмическая безопасность - цель, сейсмостойкость сооружений - средство // Инженерные изыскания. 2014. № 2. С. 48-53.Аминтаев Г. Ш. Сейсмическая безопасность - цель, сейсмостойкость сооружений - средство // Инженерные изыскания. 2014. № 2. С. 48-53.Mitchell D., Tremblay R., Karacabeyli E., Paultre P., Saatcioglu M., Anderson D.L. Seismic Force Modification Factors for the Proposed 2005 Edition of the National Building Code of Canada // Canadian Journal of Civil Engineering. 2003. No. 30. PP. 308-327. DOI: 10.1139/L02-111Mitchell D., Tremblay R., Karacabeyli E., Paultre P., Saatcioglu M., Anderson D.L. Seismic Force Modification Factors for the Proposed 2005 Edition of the National Building Code of Canada // Canadian Journal of Civil Engineering. 2003. No. 30. PP. 308-327. DOI: 10.1139/L02-111Джинчвелашвили Г. А., Мкртычев О. В., Соснин А. В. Анализ основных положений СП 14.13330.2011 «СНиП II-7-81*. Строительство в сейсмических районах» // О возможных принципиальных ошибках в нормах проектирования, приводящих к дефициту сейсмостойкости сооружений в 1-2 балла. Сборник трудов семинара, 15 сентября 2011 г. М.: МГСУ, 2011. С. 19-27.Джинчвелашвили Г. А., Мкртычев О. В., Соснин А. В. Анализ основных положений СП 14.13330.2011 «СНиП II-7-81*. Строительство в сейсмических районах» // О возможных принципиальных ошибках в нормах проектирования, приводящих к дефициту сейсмостойкости сооружений в 1-2 балла. Сборник трудов семинара, 15 сентября 2011 г. М.: МГСУ, 2011. С. 19-27.

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