Methods for Evaluating the Characteristics of the Stress-Strain State of Seismic Blocks Under Operating Conditions

Abstract

Розглянуто концепцію вібраційної та сейсмічної ізоляції важких гірничих машин, будівель та споруд з гумовими сейсмічними блоками. Концепція сейсмічної ізоляції конструкцій є дуже актуальною. У Японії, Новій Зеландії, Франції, Греції, Англії, США та ряді інших країн її успішно використовують для захисту від землетрусу таких важливих споруд, як атомні електростанції, школи, мости, музеї, офісні та житлові будинки. Найчастіше застосовуються системи сейсмічної ізоляції, включаючи гумові блоки. У відомих публікаціях цих країн не представлені аналітичні розрахунки та технологічні особливості виготовлення елементів. В Україні ця концепція була поширена шляхом розробки блоків сейсмічної ізоляції для захисту від землетрусу житлових будинків та блоків віброізоляції для захисту від вібрації важкої техніки (вага до 300 т, що використовується в Росії, Україні) та житлових будинків. Представлені результати статичних та динамічних випробувань параметричного ряду каучукових сейсмічних блоків для віброзахисту житлових будинків. Розглядається конструкція ворсу з антивібраційними гумовими кріпленнями. Розроблені та випробувані конструкції каучукових сейсмічних блоків були використані для захисту від вібрацій метрополітену та автотранспорту: два житлові будинки в Києві (десятиповерховий десятиповерховий та трисекційний 27-поверховий житловий будинок) та три будинки у Львові. Вібраційна та сейсмічна ізоляція гумовими сейсмічними блоками забезпечує природну частоту вібрацій будівлі в горизонтальній площині менше 1 Гц, що відповідає вимогам державних будівельних норм та Єврокодексу 8 для проектування систем сейсмічної ізоляції будівель. The concept of the vibration and seismic isolation of heavy mining machines, buildings, and structures with rubber seismic blocks is considered. The concept of the seismic isolation of structures is very topical. In Japan, New Zealand, France, Greece, England, USA, and in a number of other countries, it is successfully used for the earthquake protection of such important structures as nuclear power stations, schools, bridges, museums, office and residential buildings. Seismic isolation systems including rubber blocks are most commonly used. The known publications in these countries do not present analytical calculations and technological peculiarities of manufacturing elements. In Ukraine, this concept was extended by developing seismic isolation blocks for the earthquake protection of residential buildings and vibration isolation blocks for the vibration protection of heavy equipment (weight of up to 300 t, used in Russia, Ukraine) and residential buildings. Results of static and dynamic tests of a parametric series of rubber seismic blocks for the vibration protection of residential buildings are presented. A pile design with anti-vibration rubber mounts is considered. Developed and tested rubber seismic block designs were used to protect against subway and motor vehicle induced vibrations two dwelling houses in Kiev (a ten-section ten-storey and a three-section 27-storey dwelling house) and three houses in Lvov. Vibration and seismic isolation with rubber seismic blocks provides a natural vibration frequency of building in the horizontal plane of under 1 Hz, which complies with the requirements of the state building codes and Eurocode 8 for the design of seismic isolation systems for buildings.