Технология повышения сейсмостойкости железобетонных каркасных конструкций

Цзясинь Ли, Никита Игоревич Фомин, Шотин Сяо

Аннотация


Землетрясения, являясь одной из основных природных угроз для жизни и имущества человека, способствуют развитию технологий сейсмостойкого строитель­ства. Железобетонные (ЖБ) рамные конструкции получили широкое распространение благодаря удобству возведения и экономичности. Однако ограничения традиционного сейсмического проектирования при воздействии сильных землетрясений стимулируют развитие новых технологий повышения сейсмостойкости. В данной статье основное внимание уделено двум ключевым технологиям: противоизгибным демпферам (BRB) и резиновым изолирующим опорам. Рассмотрены их принципы действия, область приме­нения и направления оптимизации. BRB обеспечивают двустороннее пластическое энергопоглощение за счёт предотвращения потери устойчивости сердцевины, что зна­чительно повышает пластичность и эффективность рассеивания энергии конструкции. Изолирующие опоры снижают передачу сейсмической энергии, уменьшая отклик надстройки. Исследования показывают, что использование BRB может снизить затраты на ремонт при редких, но мощных землетрясениях, а изолирующие опоры значительно сокращают сейсмическое воздействие на надстройку. Тем не менее, BRB сталкиваются с проблемами адаптации узлов соединения в железобетонных конструкциях, а долго­вечность изолирующих опор остаётся важной задачей.

Полный текст:

СТАТЬЯ В ФОРМАТЕ PDF

Литература


Yang, W., Wang, D., & Chen, G. (2011). Reconstruction strategies after the Wenchuan Earthquake in Sichuan, China. Tourism Management, 32(4), 949–956.

Yoshino, T., Kano, Y., Kuwahara, T., Tomita, I., & YoshiSada, M. (1971). Experimental study on shear wall with braces: Part 2. Retrieved February 9, 2025, from https://scholar.google.com/scholar_lookup?title=Experimental%20study%20on%20shear%20wall%20with%20braces%20&publication_year=1971&author=T.%20Yoshino&author=Y.%20Kano&author=T.%20Kuwahara&author=I.%20Tomita&author=M.%20YoshiSada

Robinson, J. (1982). Lead‐rubber hysteretic bearings suitable for protecting structures during earthquakes. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 10(4), 511–520. doi:10.1002/eqe.4290100408

Xu, G., et al. (2024). Seismic resilience enhancement for building structures: A comprehensive review and outlook. Structures, 59, 105738.

Takagi, J., & Wada, A. (2019). Recent earthquakes and the need for a new philosophy for earthquake-resistant design. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 119, 499–507.

Zhou, Y., et al. (2021). Application of buckling-restrained braces to earthquake-resistant design of buildings: A review. Engineering Structures, 246, 112991.

Kimura, K., Yoshizaki, K., & Takeda, T. (1976). Tests on braces encased by mortar in-filled steel tubes. Retrieved February 9, 2025, from https://scholar.google.com/scholar_lookup?title=Tests%20on%20braces%20encased%20by%20mortar%20in-filled%20steel%20tubes&publication_year=1976&author=K.%20Kimura&author=K.%20Yoshizaki&author=T.%20Takeda

Mahrenholtz, C., et al. (2015). Retrofit of reinforced concrete frames with buckling‐restrained braces. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 44(1), 59–78.

Wang, Z., Zhang, X., Sun, Q., Guo, Y., Zhao, H., Zhu, H., … Huang, Y. (2021). An experimental study on the mechanical properties of a high damping rubber bearing with low shape factor. Applied Sciences, 11(21), 10059. doi:10.3390/app112110059

Sato, N., et al. (2002). Shaking table tests on failure characteristics of base isolation system for a DFBR plant. Nuclear Engineering and Design, 212(1), 293–305.

Wei, W., et al. (2019). Experimental and analytical investigation of the influence of compressive load on rate-dependent high-damping rubber bearings. Construction and Building Materials, 200, 26–35.

Cao, Y., et al. (2024). Experimental and numerical study of buckling-restrained braces configured with out-of-plane eccentricity under cyclic loading. Earthquake Engineering and Engineering Vibration, 23(4), 957–971.

Chou, C.-C., Hon, J.-F., & Bai, B.-Y. (2024). Development of a compression-only self-centering brace with buckling-restrained bars for energy dissipation. Journal of Structural Engineering, 150(9), 04024124.

Oh, J., Kim, J. H., & Han, S. C. (2017). An experimental study on the shear property dependency of high-damping rubber bearings: 8. Journal of Vibroengineering, 19(8), 6208–6221.

Xiang, N., & Li, J. (2017). Experimental and numerical study on seismic sliding mechanism of laminated-rubber bearings. Engineering Structures, 141, 159–174.

Abualreesh, A. M., et al. (2022). Reliability-based optimization of shear walls in RC shear wall-frame buildings subjected to earthquake loading. Case Studies in Construction Materials, 16, e00978.

Bai, J., et al. (2019). Assessing and quantifying the earthquake response of reinforced concrete buckling-restrained brace frame structures. Bulletin of Earthquake Engineering, 17(7), 3847–3871.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2025 Цзясинь Ли, Никита Игоревич Фомин, Шотин Сяо