Файл: Шахназарян С.Х. Возведение зданий методом подъема этажей и перекрытий. Исследования, проектирование, строительство.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 216
Скачиваний: 0
Лдуорма. . |
flформа |
6,95гі$ |
|
|
Н,8Ги |
О 0,8 1,ь'ым -0,8 О 4Ь'мм
О 0,1 0,6 |
{О |
|
|
|
|
|
Рис. V .6 . У пругие линии при |
коле |
Рис. V .7 . Упругие линии при |
||||
бании ш ахты здания № 4 в направ |
колебании ш ахты здания № 4 |
|||||
лении оси X |
|
в направлении |
оси |
У |
||
а — абсолютные горизонтальные |
пере |
а — абсолютные |
горизонтальные |
|||
мещения; |
б — относительные перемеще |
перемещения; |
б— относительные |
|||
ния |
2 — Q = ö кг; 3 — Q=9,2 кг; |
перемещения: |
I — Q=0; |
2 — Q = |
||
J — Q = 0; |
= 5 кг; 3 — Q=9,2 кг |
|
||||
4 — 0 = 14,7 кг
колебаний величину эксцентрикового груза выбирали ис ходя из допустимой силы 3,5 тс па валу вибратора.
На рис. V.4 приведена характерная осциллограмма при установившемся режиме колебаний в зоне резонанса первого тона.
В результате экспериментальных исследований шах ты здания № 4 получены диаграммы резонансных кри вых в обоих направлениях при всех значениях эксцент риковых грузов. При этом резонансные диаграммы по строены по всем установленным впбродатчикам. Харак терная диаграмма резонансных кривых при испытании в направлении оси X приведена на рис. V.5.
Анализ полученных результатов показал, что в иссле дуемом диапазоне частот (0—14 Гц) в направлении оси
Xимеются три первые формы горизонтальных колебаний
счастотами соответственно 1,73; 6,95 и 11,7 Гц-, в направ лении оси У — две первые формы горизонтальных коле-
баиий с частотами соответственно 2,28 и 11,8 Гц. Отно шение частот собственных колебаний в направлении оси X оказалось равным 1:4,2:6,75; в направлении осп I7— 1:5,1.
Формы упругих линий шахты в зависимости от вели чины эксцентриковых грузов при соответствующих резо нансных частотах показаны при колебании в направле нии оси X на рис. Ѵ.6 и в направлении осп У на рис. Ѵ.7. Там же показаны относительные величины горизонталь ных деформаций, полученные делением абсолютных ве личин на величину максимальной деформации. Приве денные упругие линии показывают, что их форма не за висит от величины нагрузки.
Динамические характеристики шахты здания №4 ис следовали также при затухающих колебаниях, что дости галось выключением вибромашины на резонансной ча стоте первой формы и торможением вала вибратора спе циальным устройством. Исследования проводились в направлениях обеих осей шахты при всех значениях экс центриковых грузов. При испытаниях в направлении как оси X , так и оси У была принята такая же схема расста новки вибродатчпков, как п при испытании резонанс ным методом. При этом место установки вибромашины на шахте также не менялось. Запись свободных колеба ний шахты производилась при выключенной виброма шине на установившихся режимах вынужденных колеба ний. При этом момент остановки вибромашины и число оборотов вибратора фиксировались специальным датчи ком.
Зона резонанса первой формы колебаний осциллографировалась при различных уровнях амплитуд вынуж денных колебаний и для каждого эксцентрикового груза. Анализ осциллограмм показывает, что тормозное уст ройство обеспечивает остановку вибромашины через 2— 3 оборота с момента ее выключения. В качестве иллюст рации на рис. Ѵ.8 показана характерная осциллограмма затухающих свободных колебаний шахты в направлении оси X .
Частота свободных колебаний шахты здания №4, оп ределенная по осциллограммам затухающих колебаний, при испытании в направлении оси X получилась равной 1,73 Гц, а в направлении оси У—2,28 Гц.
Динамические характеристики шахты изучались так же при мгновенном ее освобождении от предварительно
Р и с. V .8 . О сц и лл огр ам м а свободны х колебаний ж елезобетон ной ш ахты здания № 4 при выключении вибромаш ины на резо нансны х оборотах первого тона (врем я, соответствую щ ее край ней правой точке на осциллограм м е, является началом своб од ных колебаний)
приложенной силы, создаваемой натянутым стальным канатом. Горизонтальная составляющая сила при раз рыве арматурной проволоки (вставки) диаметром 3, 4 и 5 мм соответственно равнялась 300, 500 и 690 кгс. Схемы расстановки вибродатчиков при этих испытаниях не ме нялись. Испытание проводилось в направлении как оси X , так и оси Y.
Собственная частота по первой форме горизонталь
ных колебаний получилась |
равной в направлении оси |
Л' 1,75 Гц и в направлении |
оси Y 2,3 Гц. Измерениями |
было установлено, что частота колебаний не зависит от величины горизонтальной силы, вызывающей прогиб шахты.
Следуя Е. С. Сорокину [56], по 35 осциллограммам свободных колебаний были определены бср— осредненные значения логарифмических декрементов затухания и установлена зависимость между логарифмическим декрементом и амплитудой затухающих колебаний. Средние значения коэффициентов поглощений энергии колебаний шахты s' направлении оси X в период тормо жения вала вибратора при различных величинах экс центриковых грузов Q приведены в табл. Ѵ.1.
Опытные данные показывают, что коэффициенты по-' глощения при колебаниях шахты в направлении оси X изменяются в пределах 0,15—0,22. Идентичные результа ты были получены при обработке экспериментальных данных при колебании шахт в направлении оси Y.
176
Т а б л и ц а VA
Экспериментальны е значения коэффициентов поглощ ения энергии колебаний ш ахты здания № 4 при различны х величинах эксцентриковы х грузов
Ви б р о -
да т ч и к и
на |
о т м е т |
к а х |
э т а ж е й |
|
і |
К о э ф ф и ц и е н т |
п о г л о щ е н и я |
э н е р г и и |
к о л е б а н и и |
п р и испы тании |
|||
|
|
в н а п р а в л е н и и |
оси X |
|
|
|
|
|
<?==0 |
Q= 5 кге |
<3=9, 2 |
кге |
Q — I-1,7 |
кге |
|
Фі |
Фз |
Фі |
Фз |
Ф, |
Фз |
Фі |
ф. |
0 , 2 |
_ |
0 , 1 5 |
|
|
|
0 , 1 9 |
|
|
|
|
|
|
|||
ш |
0 , 1 8 |
0 , 1 8 |
0 , 1 5 |
0 , 1 5 |
___ |
0 , 2 |
0 , 1 9 |
0 , 2 2 |
|
||||||||
V I |
— |
0 , 1 8 |
0 , 1 5 |
0 , 1 5 |
— |
0 , 2 |
0 , 1 9 |
0 , 2 2 |
|
||||||||
Ѵ П І |
0 , 1 9 |
0 , 1 8 |
0 , 1 5 |
0 , 1 8 |
___ |
0 , 1 8 |
0 , 1 8 |
0 , 2 |
I X |
0 , 2 |
0 , 2 1 |
0 , 1 5 |
0 , 1 8 |
— |
— |
0 , 1 9 |
0 , 2 |
X |
0 , 1 9 |
---- |
0 , 1 5 |
|
— |
— |
0 , 1 9 |
— |
|
|
П р и м е ч а в и е. ф, — к о э ф ф и ц и е н т п о г л о щ е н и я эн е р ги и , о п р е д е л е н н ы й по с в о б о д н ы м к о л е б а н и я м ; ф 2 — к о э ф ф и ц и е н т п о г л о щ е н и я э н е р ги и , о п р е д е л е н ный п о ш и р и н е р е з о н а н с н о г о пика .
Осредненные величины логарифмических декремен тов, определенные по осциллограммам затухающих ко лебаний, полученным при освобождении шахт от началь ной силы при разрыве арматурных проволок, изменяются в пределах 0,073— 0,1 в направлении оси X и 0,08—0,09 в направлении оси У. Эти результаты находятся в пол ном согласии с полученными ранее данными при воз буждении колебаний в стадии торможения вибромаши ны. Таким образом, в исследуемом диапазоне динамиче ских воздействий коэффициент поглощения энергии шахты здания № 4 изменяется в пределах г|.і= 0 ,15н-0,22.
Следуя [36], коэффициент поглощения энергии опре деляли также из резонансных диаграмм первой горизон тальной формы колебаний по формуле
|
L — fi |
ф = 2nb, |
|
----относительная ширина резонансного |
|
где о = —— |
||
пика на |
/р |
|
|
высоте 0,7 Л р (Л р— высота резонансного пика); |
|
/р — резонансная частота; f і и /г—частоты, соответствую щие отдельным ветвям резонансной кривой на высоте
0,7 Лр.
Сопоставлением коэффициентов поглощений, полу ченных по затухающим свободным колебаниям и по ши рине резонансного пика, выявлена их хорошая сходи мость (см. табл. V. 1).
12—332 |
177 |
Шахта здания № 3. Динамические характеристики определялись только при свободных колебаниях шахты в упругой стадии. Колебания возбуждались мгновенным снятием усилия, приложенного к свободному концу шах ты. Горизонтальная составляющая усилия, создаваемого предварительным натяжением стального каната, была равна в первом опыте 137 кгс, во втором — 412 кгс и в третьем —770 кгс.
Колебания регистрировали с помощью пяти вибродатчпков, установленных по высоте шахты примерно на оди наковом расстоянии друг от друга. Одна из характерных осциллограмм, полученная при испытании шахты, пока зана па рис. V.9.
Анализ осциллограмм показал, что частота горизон тальных свободных колебании в направлении оси X рав на 2 Гц, а по направлению осп У—2,7 Гц. При этом ча стота колебании оставалась почти неизменной при раз ных начальных возмущениях. На рис. V. 10 показаны формы упругих линий, построенные по результатам экс перимента.
Анализ осциллограмм показал, что логарифмические декременты затухания колебаний шахты здания № 3 в направлении оси X изменяются в пределах 0,06—0,08, а по направлению оси У—0,04—0,05. Поэтому коэффпцп-
Рис. Ѵ .9 . О сц и лл огр ам м а свободны х колебаний |
ж елезобетонной ш ах |
ты № 3 в направлении оси У при мгновенном |
снятии нагрузки |
178
Налрабдешіе У
А
//
и г
h
О 0} ОБ і
г-
И
1 ч4
|
|
|
|
О |
0,2 |
0,6 |
1 |
|
Рис. Ѵ .10. |
У пругие |
линии |
сво |
Рис. Ѵ .1 І. У пруги е |
линии |
коле |
||
бодны х колебаний |
ш ахты |
зд а |
баний ш ахт |
|
|
|
||
ния № 3 при мгновенном сн я |
а — здания № 3; б — здания N° |
4; |
||||||
тии нагрузки |
|
|
1 — при испытании резонансным ме |
|||||
а — абсолютные горизонтальные пе |
тодом; 2 — при выключенной вибро |
|||||||
машине; 3 — при мгновенном снятии |
||||||||
ремещения; б — относительные пере |
||||||||
нагрузки; 4 — расчетная кривая |
|
|||||||
мещения; |
/ — Р = 137 |
кгс\ 2 — Р = |
|
|||||
|
|
|
|
|||||
= 412 кгс\ 3 — Р=770 кгс
ент поглощения энергии при колебании шахты в иссле дуемом диапазоне динамических воздействий можно при нимать изменяющимся в пределах ф= 0,08-^0,16.
Результаты динамических исследований шахт 9-этаж ных зданий № 3 и 4, представленные в табл. Ѵ.2, показы вают, что собственная частота первой формы горизон тальных колебаний в направлении оси У примерно в 1,3 раза больше, чем в направлении оси X . При колебаниях шахт в обоих направлениях соблюдается условие
f* |
н \ |
12* |
179 |