Abstract
The work presents numerous research findings on the stressstrain state of a building within the “base–basement–construction” system under a seismic load. The soil array was considered as volumetric nonlinear elastic viscose and plastic environment with a new computed behavioral pattern. The latter accounts for peculiarities of viscose and elastic deformation of marginally stiff soil under a dynamic load, elastic and plastic deformation regarding structural strength and possibilities of strengthening, and energy loss in interaction with the environment. We have revealed the underlying principles of the model. Problems can be solved effectively by the FEM-based variety of the central difference method for heterogeneous systems, which allows to increase the average time integration step and to make effective use of parallel solution methods. As an example, there was created a three-dimensional model of the Assumption (Uspensky) Cathedral of the Zymne Monastery. The modeling was based on the automated system for scientific research “VESNA-DYN” and a modified (explicit) central difference method. According to the findings, seismic loads result in irreversible plastic deformations that significantly impact the stress-strain state (SSS) of constructions. The analysis has exposed the areas of stress concentration that lead to possible damages of constructions. The research has traced emergence and evolution of a tilt resulting from irreversible soil deformations. We have estimated the overall carrying capacity of the church structures.
Highlights
Грунтовый массив обладает большой массой, инерцией, ярко выраженными нелинейными механическими и диссипативными свойствами
При этом для динамических свойств системы в целом повышение жесткости здания приводит к повышению собственных частот колебаний, что влияет на характер колебаний и взаимодействие конструкций с основанием при сейсмических нагрузках
Проведенные исследования показали, что полученное распределение НДС и прогнозируемые повреждения Храма, обнаруженные в конструкциях вследствие действия статических и сейсмических нагрузок, не приводят к аварийной ситуации и принципиального изменения в работе несущих конструкций
Summary
Проектирование и анализ работы зданий в сейсмически опасных районах требует специальной оценки влияния возможных землетрясений на их эксплуатационные характеристики и несущую способность. Согласно данным Института геофизики НАН Украины [1] около 12 % территории Украины относятся к сейсмически опасным территориям. Прогнозируемая интенсивность сейсмического воздействия на этих участках составляет около 6...8 и выше баллов по шкале MSK-64. Что невозможно заранее предусмотреть параметры землетрясения (такие как спектр, интенсивность, направление и длительность воздействия), при исследованиях необходимо проводить и без того сложный анализ поведения зданий на грунтовом основании при различных параметрах динамической нагрузки. Для оценки реального распределения НДС в конструкциях и возможного их частичного разрушения без потери несущей способности во многих случаях необходимо учитывать влияние нелинейных свойств конструкционных материалов
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
More From: Eastern-European Journal of Enterprise Technologies
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.