Linear Oscillations of the High-Rise Buildings
Seismic calculations are based on the hypothesis that maximum seismic horizontal displacements of inelastic systems are equal to displacements of elastic systems of equivalent frequencies.Analysis of strong earthquakes of recent years (San Francisco, USA, 1971, Spitak, Armenia, 1988, Kobe, Japan, 19...
Gespeichert in:
| Datum: | 2023 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | English |
| Veröffentlicht: |
Kyiv National University of Construction and Architecture
2023
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://es-journal.in.ua/article/view/285083 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Environmental safety and natural resources |
Institution
Environmental safety and natural resources| id |
es-journalinua-article-285083 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Environmental safety and natural resources |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2023-07-24T09:49:44Z |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
building seismic epicenter zone impact depends discrete-continual system |
| spellingShingle |
building seismic epicenter zone impact depends discrete-continual system Kipiani, Gela Kristesiashvili, Elina Tabatadze, Anna Jangidze, Zaza Linear Oscillations of the High-Rise Buildings |
| topic_facet |
building seismic epicenter zone impact depends discrete-continual system будівля сейсміка зона епіцентру землетрусу залежність від дії дискретно-континуальна система |
| format |
Article |
| author |
Kipiani, Gela Kristesiashvili, Elina Tabatadze, Anna Jangidze, Zaza |
| author_facet |
Kipiani, Gela Kristesiashvili, Elina Tabatadze, Anna Jangidze, Zaza |
| author_sort |
Kipiani, Gela |
| title |
Linear Oscillations of the High-Rise Buildings |
| title_short |
Linear Oscillations of the High-Rise Buildings |
| title_full |
Linear Oscillations of the High-Rise Buildings |
| title_fullStr |
Linear Oscillations of the High-Rise Buildings |
| title_full_unstemmed |
Linear Oscillations of the High-Rise Buildings |
| title_sort |
linear oscillations of the high-rise buildings |
| title_alt |
Linear Oscillations of the High-Rise Buildings |
| description |
Seismic calculations are based on the hypothesis that maximum seismic horizontal displacements of inelastic systems are equal to displacements of elastic systems of equivalent frequencies.Analysis of strong earthquakes of recent years (San Francisco, USA, 1971, Spitak, Armenia, 1988, Kobe, Japan, 1995 and others) led scientists to the conclusion that this hypothesis cannot be recognized as acceptable. In a number of cases, the maximum horizontal displacements turned out to be 2–3 orders of magnitude higher than the maximum displacements of elastic systems. For example, a displacement graph based on the 1985 Mexico City earthquake shows that the actual plastic displacements are 100 times the expected plastic displacements. In the case of other earthquakes, there are hundreds of subtle inconsistencies. The quantitative results concluded that the intensity of building vibrations exceeded 1.5 times the 9-point design seismic intensity 2.5 and that a special approach, including the need to consider impact effects, is needed and is particularly serious in such zones. This should also be taken into account. Inelastic deformations are indicated. The new calculation is used to study non-linear oscillations caused by impulsive actions of a continuous system. In the case of elastic vibration, changing the mass gives very different results. Reducing the lower mass by a factor of 3 reduces the displacement by a factor of 2.2 for the upper mass and 2.4 for the second mass. The same impact was applied to a 16-story building and the stiffness distribution of the rods was studied in different ways. The stiffness was constant everywhere, constant within 4 stories, where it varied linearly and parabolically with height. Displacements during the course of the pulse shock were greater in the stiffer buildings. Furthermore, the vibration decreases in amplitude by a factor of 3 or more for the upper mass and by a factor of 4 for the lower mass. The force on the upper rod is reduced by a factor of 4 and the force on the lower rod is reduced by a factor of 6. This will make it possible to perform calculations for a small time scale, which is necessary to take into account high-frequency oscillations that occur in the epicentric zone. |
| publisher |
Kyiv National University of Construction and Architecture |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://es-journal.in.ua/article/view/285083 |
| work_keys_str_mv |
AT kipianigela linearoscillationsofthehighrisebuildings AT kristesiashvilielina linearoscillationsofthehighrisebuildings AT tabatadzeanna linearoscillationsofthehighrisebuildings AT jangidzezaza linearoscillationsofthehighrisebuildings |
| first_indexed |
2025-07-17T11:19:15Z |
| last_indexed |
2025-07-17T11:19:15Z |
| _version_ |
1850411182195736576 |
| spelling |
es-journalinua-article-2850832023-07-24T09:49:44Z Linear Oscillations of the High-Rise Buildings Linear Oscillations of the High-Rise Buildings Kipiani, Gela Kristesiashvili, Elina Tabatadze, Anna Jangidze, Zaza building seismic epicenter zone impact depends discrete-continual system будівля сейсміка зона епіцентру землетрусу залежність від дії дискретно-континуальна система Seismic calculations are based on the hypothesis that maximum seismic horizontal displacements of inelastic systems are equal to displacements of elastic systems of equivalent frequencies.Analysis of strong earthquakes of recent years (San Francisco, USA, 1971, Spitak, Armenia, 1988, Kobe, Japan, 1995 and others) led scientists to the conclusion that this hypothesis cannot be recognized as acceptable. In a number of cases, the maximum horizontal displacements turned out to be 2–3 orders of magnitude higher than the maximum displacements of elastic systems. For example, a displacement graph based on the 1985 Mexico City earthquake shows that the actual plastic displacements are 100 times the expected plastic displacements. In the case of other earthquakes, there are hundreds of subtle inconsistencies. The quantitative results concluded that the intensity of building vibrations exceeded 1.5 times the 9-point design seismic intensity 2.5 and that a special approach, including the need to consider impact effects, is needed and is particularly serious in such zones. This should also be taken into account. Inelastic deformations are indicated. The new calculation is used to study non-linear oscillations caused by impulsive actions of a continuous system. In the case of elastic vibration, changing the mass gives very different results. Reducing the lower mass by a factor of 3 reduces the displacement by a factor of 2.2 for the upper mass and 2.4 for the second mass. The same impact was applied to a 16-story building and the stiffness distribution of the rods was studied in different ways. The stiffness was constant everywhere, constant within 4 stories, where it varied linearly and parabolically with height. Displacements during the course of the pulse shock were greater in the stiffer buildings. Furthermore, the vibration decreases in amplitude by a factor of 3 or more for the upper mass and by a factor of 4 for the lower mass. The force on the upper rod is reduced by a factor of 4 and the force on the lower rod is reduced by a factor of 6. This will make it possible to perform calculations for a small time scale, which is necessary to take into account high-frequency oscillations that occur in the epicentric zone. Сейсмічні розрахунки базуються на гіпотезі про те, що максимальні сейсмічні горизонтальні переміщення непружних систем дорівнюють переміщенням пружних систем з еквівалентною частотою. Аналіз сильних землетрусів останніх років (Сан-Франциско, США, 1971 р., Спітак, Вірменія, 1988 р., Кобе, Японія, 1995 р. та інші) привів вчених до висновку, що цю гіпотезу не можна визнати прийнятною. У ряді випадків максимальні горизонтальні переміщення виявлялися на 2–3 порядки вищими за максимальні переміщення пружних систем. Наприклад, графік переміщення, заснований на землетрусі в Мехіко 1985 року, показує, що фактичні пластичні зміщення в 100 разів перевищують прогнозовані пластичні зміщення. У випадку інших землетрусів також присутні сотні невідповідностей. За кількісними результатами статті було зроблено висновок, що інтенсивність коливань будівлі в 1,5 раза перевищила 9-бальну проектну сейсмічну інтенсивність 2.5 і що в таких випадках потрібен особливий підхід до прогнозування, що включає необхідність врахування ударних впливів. На це також треба звернути увагу. Були враховані непружні деформації. Новий розрахунок використовується для дослідження нелінійних коливань, викликаних імпульсними діями безперервної дії. У випадку пружних коливань зміна маси дає зовсім інші результати. Зменшення нижньої маси загалом в 3 рази зменшує переміщення (в 2,2 – для верхньої будови і 2,4 – для нижньої будови, відповідно). Такий самий вплив було застосовано до 16-поверхового будинку, де розподіл жорсткості стрижнів було досліджено різними способами. Жорсткість була постійною всюди в межах перших 4 поверхів, а далі вона змінювалася лінійно та параболічно з висотою. Зміщення під час імпульсного удару були більшими в більш жорстких будівлях. Крім того, амплітуда вібрації зменшується в 3 або більше разів для верхньої будови та в 4 рази для нижньої будови. Зусилля на верхньому стрижні зменшується в 4 рази, а на нижньому стрижні – в 6 разів. Це дає можливість виконувати розрахунки для малого масштабу часу, який необхідний для врахування високих частот коливань, що виникають в зоні епіцентру землетрусу. Kyiv National University of Construction and Architecture 2023-06-28 Article Article application/pdf https://es-journal.in.ua/article/view/285083 10.32347/2411-4049.2023.2.194-202 Environmental safety and natural resources; Vol. 46 No. 2 (2023): Environmental safety and natural resources; 194-202 Екологічна безпека та природокористування; Том 46 № 2 (2023): Екологічна безпека та природокористування; 194-202 2616-2121 2411-4049 10.32347/2411-4049.2023.2 en https://es-journal.in.ua/article/view/285083/279193 Copyright (c) 2023 Kipiani G., Kristesiashvili E., Tabatadze A., Jangidze Z http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |