Энергопоглощающая панель для сейсмозащиты сооружений
Использование пластических энергопоглощающих устройств и систем амортизации для повышения сейсмозащиты сооружений и размещенного в них оборудования от механических воздействий. Разработка конструктивной схемы энергопоглощающей панели для сейсмозащиты.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.05.2017 |
| Размер файла | 224,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Энергопоглощающая панель для сейсмозащиты сооружений
Б.М. Языев, И.И. Смирнов, К.В. Захарова
В последнее время для повышения сейсмозащиты сооружений и размещенного в них оборудования от механических воздействий широко используются пластические энергопоглощающие устройства и системы амортизации [1 - 3].
В состав пластической системы амортизации входят пластические энергопоглощающие устройства и промежуточные элементы, расположенные между амортизируемым объектом и опорными элементами.
К пластическим энергопоглощающим устройствам, используемым в системе амортизации, относятся пластические амортизаторы и пластические рабочие элементы, которые ограничивают уровень передаваемых на защищаемый объект нагрузок, поглощают кинетическую энергию механического воздействия и рассеивают ее в окружающее пространство в виде тепла, в основном, за счет пластического деформирования металла. В настоящее время наиболее исследованы и нашли широкое применение дорновые, стержневые, ленточные, пластинчатые и торсионные пластические амортизаторы.
Одним из основных требований, предъявляемых к пластическим амортизаторам, является получение силовой характеристики типа кулоновского «сухого трения», которая, начиная с некоторого значения допускаемой перегрузки, зависящей от степени защиты и условий закрепления защищаемого объекта на амортизаторах, дает наименьший динамический ход объекта.
В данной работе приведена конструктивная схема энергопоглощающей панели, позволяющей повысить, в случае ее использования, сейсмостойкость сооружений [4]. энергопоглощающий пластический сейсмозащита панель
Предлагаемая многослойная панель (рис. 1) включает наружные листы и промежуточный слой, связанные между собой армирующими стержнями. По периметру панель ограничена шпангоутами, жестко соединенными с несущими листами, а промежуточный слой выполнен из вязкопластичного материала с расположенным внутри него несущим стальным вафельным листом, в котором имеются калиброванные и некалиброванные отверстия. Некалиброванные отверстия снабжены жестко закрепленными в них пластичными полимерными вставками, через которые пропущены армирующие стержни, имеющие конусную форму, а краевые участки наружных несущих листов выполнены гофрированными.
Рис. 1 Панель до воздействия (поперечный разрез)
Панель состоит из наружных листов 1 и 2 и центрального несущего листа 3, который выполнен вафельным из материала более прочного, чем материал наружных несущих листов 1 и 2.
В местах пересечения ребер жёсткости центрального несущего листа 3 имеются отверстия, одни из которых являются калиброванными 4, а в других 5 установлены пластичные вставки 6, скрепленные с несущим листом 3.
Сквозь вставки 6 пропущены и соединены с ними тугой посадкой стержни 7, имеющие по всей своей длине конусность и соединяющие между собой несущие листы 1и 3 панели. По краям панели наружные несущие листы 1 и 2 жестко соединены с центральным несущим листом 3 посредством шпангоутов 9, а краевые участки листов 1 и 2 выполнены гофрированными для обеспечения совместного перемещения листов 1 и 2 относительно листа 3, подкрепленного на краевых участках накладками 10, компенсирующими частичное ослабление несущей способности панели в этих местах.
Для обеспечения перераспределения усилий и деформаций и совместного перемещения стержней 7 при локальных нагрузках, наружные несущие листы 1 и 2 могут быть подкреплены изнутри пакета панели, например, пенопластовыми и другими блоками, скрепленными склеиванием с несущими листами 1 и 2 и армирующими стержнями 7 и образующими, таким образом, дополнительные подкрепляющие слои конструкции.
Под действием нагрузки, превышающей силу сопротивления продавливания пластичного материала 8 через калиброванные отверстия 4 и силу деформирования пластичных вставок 6 конусными стержнями 7, происходит сближение несущего листа 1 с центральным несущим листом 3 (рис. 2 и 3).
Рис. 2 Панель при действии нагрузки
В результате этого объем полости ограниченной наружным листом 1 и центральным листом 3, уменьшается. Происходит передавливание пластичного материала 8 через калиброванные отверстия 4 в полость, ограниченную несущим 2 и центральным 3 листами, которая увеличивается. При этом несущие слои 1 и 2 совместно перемещаются относительно центрального несущего листа 3, вызывая продольное перемещение стержней 7 относительно пластичных вставок 6, которые деформируются. Процесс поглощения энергии продолжается до момента снятия нагрузки, после чего панель остается в частично сработавшем положении, или до момента соприкосновения несущих листов 1 и 3, после чего панель сохраняет свою несущую способность.
Рис. 3 Панель в деформированном состоянии (фрагмент)
Положительный эффект предлагаемой конструкции заключается в том, что энергопоглощение осуществляется не только с сохранением несущей способности, но и с сохранением толщины пакета слоев, что весьма важно для обеспечения устойчивости панели. Другим ценным качеством предлагаемой конструкции является высокая стабильность характеристик амортизации. Кроме того, элементы заполнителя панели выполняют две функции: являются силовыми несущими и подкрепляющими элементами конструкции и непосредственно участвуют в энергопоглощении [5 - 10].
При действии локальных нагрузок, заполнитель перераспределяет усилия на большую площадь за счет пластичного материала 8, вследствие чего повышаются несущая способность и амортизационные качества панели.
Таким образом, предлагаемая панель характеризуется увеличенным энергопоглощением при сохранении толщины пакета панели и ее несущей способности, улучшенной стабильностью характеристик амортизации.
Литература
1. Смирнов И.И., Захарова К.В., Авилкин В.И., Стрельников Г.П. К использованию торсионных энергопоглотителей для сейсмозащиты сооружений [Электронный ресурс] // «Инженерный вестник Дона», 2012, №4 (часть 2). Режим доступа: http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n4p2y2012/1314 (доступ свободный). Загл. с экрана. Яз. рус.
2. Смирнов И.И., Захарова К.В. К расчету упругопластических торсионов энергопоглощающих устройств [Электронный ресурс] // «Инженерный вестник Дона», 2012, №4 (часть 2). Режим доступа: http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n4p2y2012/1312 (доступ свободный). Загл. с экрана. Яз. рус.
3. Смирнов И.И., Захарова К.В. Обоснование конструктивных особенностей энергопоглотителей для сейсмозащиты сооружений [Электронный ресурс] // «Инженерный вестник Дона», 2012, №4 (часть 2). Режим доступа: http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n4p2y2012/1313 (доступ свободный). Загл. с экрана. Яз. рус.
4. Краснов А. А., Морозов В.А., Смирнов И.И. Авторское свидетельство СССР № 968248 В 32 В 3/00, 1982. с. 4. http://www.findpatent.ru/patent/96/968248.html.
5. Формалев В.Ф., Ревизников Д.Л. Численные методы [Текст]: Учебник / В.Ф. Формалев, Д.Л. Ревизников. изд. 2-е, испр., доп. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. 400 с.
6. Андреев В.И., Потехин И.А. Моделирование равнопрочного цилиндра на основе итерационного подхода// International Jornal for Computational Civil and Structural Engineering, v. 4, is. 1, 2008, p. 79-84.
7. Годунов С.К., Рябенький В.С. Разностные схемы. Введение в теорию [Текст]: Учебное пособие для ВУЗов / С.К.Годунов, В.С. Рябенький. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Наука, 1977. 439 c.
8. Самарский А.А., Николаев Е.С. Методы решения сеточных уравнений [Текст]: Монография / А.А. Самарский. М., Наука, 1978. 592 с.
9. Andreev V.I. Minaeva A.S. Creation on the basis of the first theory of strength model equal stressed cylinder exposed to power and temperature loads. International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. Volume 7, Issue 1, 2011. p. 71-75.
10. Andreev V.I. Optimization of thick-walled shells based on solutions of inverse problems of the elastic theory for inhomogeneous bodies. Computer Aided Optimum Design in Engineering XII (OPTI XII). WIT Press. 2012, p.189-201.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Система электроснабжения как комплекс сооружений на территории предприятия связи и в производственных помещениях. Описание буферной системы электропитания. Расчет оборудования электропитающей установки. Защита от перенапряжений и токовых перегрузок.
контрольная работа [302,2 K], добавлен 19.01.2014Особенности проведения тепловизионного контроля с целью выявления дефектов и неисправностей электрооборудования различных видов. Качественная диагностика зданий и сооружений, основы их диагностического и профилактического обслуживания. План мероприятий.
контрольная работа [38,4 K], добавлен 29.01.2016Расчет основных технико-экономических показателей конденсационной электростанции. Описание тепловой схемы, выбор основного и вспомогательного оборудования. Требования к компоновке зданий и сооружений электростанции, разработка генерального плана.
курсовая работа [184,1 K], добавлен 26.02.2014Использование энергии водного потока с помощью гидротехнических сооружений и специального оборудования. Определение расходов и среднесуточной мощности на ГЭС. Комбинированная ветроэлектрическая установка. Выбор оборудования, размеров и количества.
курсовая работа [315,0 K], добавлен 05.02.2011Исследование технических, химических и механических средств дезактивации и дезактивирующих растворов. Изучение способов удаления радиоактивных веществ с заражённой территории, сооружений, техники, одежды и воды. Метод лазерной очистки и дезактивации.
реферат [55,3 K], добавлен 22.02.2013Комплекс различных сооружений и оборудования, использование которых позволяет преобразовывать энергию воды в электроэнергию. Расположение гидроэлектростанций. Оценка мощности водного потока. Анализ гидроэнергетического потенциала Российской Федерации.
доклад [165,7 K], добавлен 11.12.2012Анализ расположения источников питания. Разработка вариантов схемы сети. Выбор основного оборудования. Схемы электрических соединений понижающих подстанций. Уточненный расчет потокораспределения. Определение удельных механических нагрузок и КПД сети.
курсовая работа [4,3 M], добавлен 01.08.2013Снабжение теплом жилых, общественных и промышленных зданий (сооружений) для обеспечения коммунально-бытовых и технологических нужд потребителей. Характеристика труб, опор, компенсаторов. Схемы присоединений систем отопления и вентиляции к тепловым сетям.
реферат [61,4 K], добавлен 07.01.2011Контрольно-измерительные системы и аппаратура гидротехнических сооружений электростанции. Диагностика гидроагрегатов при помощи контроля биений вала. Методы выявления дефектов. Аппаратура для наблюдений за взаимными смещениями секций сооружений.
реферат [204,0 K], добавлен 04.05.2019Проектирование устройств релейной защиты, предназначенных для обеспечения нормальной работы систем электроснабжения и повышения надежности электроустановок потребителей. Расчет сопротивлений элементов схемы замещения, автоматических выключателей.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 28.04.2014Технологические требования к строительным решениям производственных зданий и сооружений. Определение тепловых потерь свинокомплекса и ограждения свинарника. Расчет термического сопротивления стен. Выбор тепловой схемы котельной и схемы тепловых сетей.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 24.04.2014Уровень развития гидроэнергетики в России и в мире. Комплекс гидротехнических и рыбозащитных сооружений, оборудование, принципиальные схемы гидроэлектростанций. Аварии и происшествия на ГЭС; социальные и экономические последствия, экологические проблемы.
реферат [954,7 K], добавлен 15.02.2012Организация электроснабжения предприятия, основные требования, резервирование и автоматизация, выполнение заземления электроустановок и громозащиты зданий и сооружений, планово-предупредительный ремонт. Содержание должностных инструкций персонала.
отчет по практике [169,3 K], добавлен 20.02.2010Гидравлическая электростанция (ГЭС) как комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию. Характеристика тепловой электростанции (ТЭС). Особенности работы атомной электростанции (АЭС).
контрольная работа [32,5 K], добавлен 10.11.2009Проектирование системы освещения, электроснабжения, заземления и электронагревательных устройств. Разработка схемы управления приводом с помощью тиристорного преобразователя частоты. Проведение расчетов технико-экономических показателей проекта.
курсовая работа [88,9 K], добавлен 06.02.2012Крупнейшая по установленной мощности электростанция России. Комплекс сложных гидротехнических сооружений и оборудования. История создания Саяно-Шушенской гидроэлектростанции. Пуски гидроагрегатов, авария и затопление машинного зала гидроэлектростанции.
презентация [7,0 M], добавлен 19.02.2012Обоснование схемы электрических соединений. Выбор количества отходящих линий и генераторов на УТЭЦ. Дистанционное управление выключателями. Выбор контрольно-измерительных приборов для основных цепей схемы. Описание конструкции распределительных устройств.
курсовая работа [675,8 K], добавлен 27.10.2012Характеристика сооружений и устройства электроснабжения электрифицированных железных дорог, которое осуществляется специальной системой, состоящей из тяговых подстанций, контактной сети и соединяющих их линий. Особенности схемы системы тока и напряжения.
контрольная работа [454,9 K], добавлен 08.07.2010Классификация магистральных газопроводов, основы их строительства. Описание сооружений на магистральных газопроводах, компрессорных, газораспределительных станциях, подземных хранилищ газа. Назначение и классификация газорегуляторных пунктов и установок.
реферат [19,4 K], добавлен 16.08.2012Составление однолинейной схемы главных электрических соединений тяговой подстанции, выбор оборудования подстанции. Выбор токоведущих частей и электрической аппаратуры распределительных устройств. Определение расчетных сопротивлений схемы замещения.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 27.09.2009
