constructionСтроительство и реконструкцияBuilding and Reconstruction2073-7416Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева10.33979/2073-7416-2025-119-3-45-59construction-922Research ArticleТЕОРИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ. СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИTHEORY OF ENGINEERING STRUCTURES. BUILDING UNITSМетод расчета параметров комплексов динамических гасителей колебаний как регуляторов напряженно-деформированного состояния сооружений и конструкций при полигармонических воздействияхMethod for calculation parameters of dynamic vibration dampers’ complexes as regulators of structures’ and constructions’ stress-strain state under polyharmonic excitationsCебешевВ. Г.SebeshevV. G.

Cебешев Владимир Григорьевич - кандидат технических наук, профессор, поч. член РААСН, профессор кафедры строительной механики,

г. Новосибирск

Sebeshev Vladimir G. - Сandidate of Technical Science, Professor, Hon. Mem. RAACS, Professor of the Department of Structural Mechanics,

 Novosibirsk.

sebeshev@sibstrin.ruЛюфтН. А.LyuftN. A.

Люфт Никита Андреевич - аспирант кафедры строительной механики,

г. Новосибирск.

Lyuft Nikita A. - Post-Graduate Student of the Department of Structural Mechanics,

Novosibirsk.

n.lyuft@sibstrin.ruГерберЮ. А.GerberYu. A.

Гербер Юрий Андреевич - кандидат технических наук, доцент кафедры строительной механики,

г. Новосибирск

Gerber Yuriy A. - Сandidate of Technical Science, Associated Professor of the Department of Structural Mechanics,

Novosibirsk.

yu.gerber@sibstrin.ruФГБОУ ВО «Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин)»Novosibirsk State University of Architecture and Civil Engineering (Sibstrin)202520072025034559Copyright © Cебешев В.Г., Люфт Н.А., Гербер Ю.А., 20252025Cебешев В.Г., Люфт Н.А., Гербер Ю.А.Sebeshev V.G., Lyuft N.A., Gerber Y.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://construction.elpub.ru/jour/article/view/922

Работа посвящена актуальной проблеме защиты зданий и сооружений от различных по природе и происхождению динамических воздействий. Рассматривается эффективное средство подавления вибраций – динамические гасители колебаний. Предложена обобщенная модель системы многомассовых гасителей и рациональный, инженерноориентированный, метод расчета их параметров при полигармонических описаниях сложных динамических воздействий на строительные объекты, с использованием понятий и методов теории регулирования напряженно-деформированного состояния сооружений и конструкций, где роль регуляторов играют гасители. На основе декомпозиционного подхода получено аналитическое решение задачи определения параметров комплекса гасителей по заранее сформулированным требованиям к результатам регулирования динамического состояния деформируемой системы (сооружения, конструкции). На тестовых задачах выполнены оценки и анализ точности результатов расчетов модельных систем по разработанным методикам, алгоритмам и формулам. 

The article is devoted to the urgent problem of protecting buildings and structures from dynamic influences of various nature and origin. An effective means of vibration suppression is being considered namely dynamic vibration dampers. A generalized model of a system of multi-mass dampers and a rational, engineering-oriented method for calculating their parameters at conditions of polyharmonic descriptions of complex dynamic excitations on construction objects are proposed, using the concepts and methods of the theory of regulating the stress-strain state of structures, where dampers play the role of regulators. Based on the decomposition approach, an analytical solution to the problem of determining the parameters of a complex of dampers according to pre-formulated requirements for the results of regulating the dynamic state of a deformable system (buildings, structures) is obtained. The test tasks were used to evaluate and analyze the accuracy of the results of calculations of model systems according to the developed methods, algorithms and formulas. 

полигармонические воздействиягашение колебанийрегулированиемногомассовые динамические гасителидекомпозицияpolyharmonic excitationsdamping of vibrationsregulationmulti-mass dampersdecompositionReferencesБолотин В.В. К расчету строительных конструкций на сейсмические воздействия // Строительная механика и расчет сооружений. 1980. № 1. С. 9-14.Bolotin V.V. To the calculation of building structures for seismic impacts. Structural Mechanics and Analysis of Structures. 1980. No. 1. Pp. 9-14. (rus)Болотин В.В., Радин В.П., Чирков В.П. Моделирование динамических процессов в элементах строительных конструкций при землетрясениях // Известия вузов. Строительство. 1999. № 5. С. 17-21.Bolotin V.V., Radin V.P., Chirkov V.P. Modeling of dynamic processes in elements of building structures during earthquakes. News of Higher Educational Institutions. Construction. 1999. No. 5. Pp. 17-21. (rus)Зайнулин Д.А., Нестерова О.П. Применение BIM (ТИМ) технологий для мониторинга зданий и сооружений в сейсмически опасных районах // Наука и инновации в строительстве : Сборник докладов VIII Международной научно-практической конференции, посвященной 70-летию со дня образования БГТУ им. В.Г. Шухова, Белгород, 15 апреля 2024 года. Белгород: Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, 2024. С. 204-207.Zainulin D.A., Nesterova O.P. Application of BIM (TIM) technologies for monitoring buildings and structures in seismically hazardous areas. Science and innovation in construction: Collection of reports of the VIII International scientific and practical conference dedicated to the 70th anniversary of the foundation of BSTU named after V.G. Shukhov, Belgorod, April 15, 2024. Belgorod: Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov. 2024. Pp. 204-207. (rus)Шеин А.И., Быков А.Н. Гашение колебаний конструкций зданий и сооружений. Современное состояние проблемы // Моделирование и механика конструкций. 2024. № 20. С. 30-70.Shein A.I., Bykov A.N. Damping of vibrations of building structures. Current state of the problem. Modeling and mechanics of structures. 2024. No. 20. Pp. 30-70. (rus)Коренев Б.Г., Резников Л.М. Динамические гасители колебаний: Теория и технические приложения. М.: Наука, 1988. 304 с.Korenev B.G., Reznikov L.M. Dynamic dampers of vibrations: Theory and technical applications. Moscow: Nauka [Science]. 1988. 304 p. (rus)Дукарт А.В., Олейник А.И. Динамические гасители колебаний конструкций. М.: Изд-во АСВ, 2015. 248 с.Dukart A.V. Oleinik A.I. Dynamic vibration dampers of structures. Moscow: Publishing office of the Association of Construction Higher Educational Institutions. 2015. 248 p. (rus)Себешев В.Г., Гербер Ю.А. Регулирование динамическими гасителями колебаний напряженнодеформированного состояния и надежности систем с сосредоточенными массами при гармонических воздействиях // Изв. вузов. Строительство. 2019. № 9. С. 5-18.Sebeshev V.G., Gerber Yu.A. Regulation of the stress-strain state of systems with concentraited masses by dynamic vibration dampers under harmonic excitations. News of Higher Educational Institutions. Construction. 2019. No. 9. Pp. 5-18. (rus)Вольников М.И. Моделирование виброударозащиты гетерогенных структур // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2006. № 6. С. 373-379.Vol’nikov M.I. Modeling of vibration shock protection of heterogeneous structures. University News. Volga Region. Engineering Sciences. 2006. No. 6. Pp. 373-379. (rus)Вольников М.И. Динамическая модель балки с гасителем колебаний на дискретных рабочих средах // Современные проблемы развития техники и технологий, Пенза, 05-31 мая 2016 года. Пенза: Пензенский государственный технологический университет. 2016. С. 122-127.Vol’nikov M.I., Skamorin M. A. Dynamic model of a beam with a vibration damper on discrete working media. Modern Problems of Development of Engineering and Technologies, Penza, May 05–31, 2016. Penza: Penza State Technological University. 2016. Pp. 122-127. (rus)Гусев А.А., Кузнецов А.И. Гашение колебаний упругой системы с маятниковым гасителем // Вестник Московского политехнического университета. 2018. № 2. С. 45-50.Gusev A.A., Kuznetsov A.I. Damping of oscillations of an elastic system with a pendulum damper // Bulletin of the Moscow Polytechnic University. 2018. No. 2. Pp. 45-50. (rus)Карапетян А.В. Инвариантные множества механических систем // Нелинейная механика. 2001. С. 62-88.Karapetyan A.V. Invariant sets of mechanical systems. Nonlinear Mechanics. 2001. Pp. 62-88. (rus)Крупенин В.Л. Параметрические колебания виброударных систем: дис. … канд. физ.-мат. наук. М., 1979. 185 с.Krupenin V.L. Parametric oscillations of vibro-impact systems: Cand. Sci. (Phys.-Math.) diss. Moscow, 1979. 185 p. (rus)Лонцих П.А. Tlumenie drgań mechanicznych robotów przemysłowych // Przegląd Mechaniczny (Механическое обозрение). 1990. № 24. С. 34-42.Lontsikh P.A. Tlumenie drgań mechanicznych robotów przemysłowych [Damping of mechanical vibrations of industrial robots]. Przegląd Mechaniczny (Mechanical Review). 1990. No. 24. P. 34-42.Лонцих П.А. Динамическое гашение крутильных колебаний // Zagadnienia drgań nieliniowych (Вопросы нелинейных колебаний). 1979. № 20. С. 71-76.Lontsikh P.A. Dynamic damping of torsional vibrations [Динамическое гашение крутильных колебаний]. Zagadnienia drgań nieliniowych (Problems of Nonlinear Vibrations). 1979. No. 20. Pp. 71-76.Смогунов В.В., Вольников М.И. Динамика гетерогенных структур: виброударозащита гетерогенных структур. Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2005. 497 с.Smogunov V.V., Vol’nikov M.I. Dynamics of heterogeneous structures: Vibration shock protection of heterogeneous structures. Penza: Penza State University Publishing House. 2005. 497 p. (rus)Habib G., Romeo F. The Tuned Bistable Nonlinear Energy Sink // Non-linear Dynamics. 2017. No. 89(1). Pp. 179-196.Habib G., Romeo F. The Tuned Bistable Nonlinear Energy Sink. Non-linear Dynamics. 2017. No. 89(1). Pp. 179-196.Желиостов Д.А., Медведева А.А., Уздин А.М., Нестерова О.П. Некоторые особенности подбора параметров двухмассовых динамических гасителей сейсмических колебаний // Природные и техногенные риски. Безопасность сооружений. 2023. № 1(62). С. 27-31.Zheliostov D.A., Medvedeva A.A., Uzdin A.M., Nesterova O.P. Some features of the selection of parameters of two-mass dynamic dampers of seismic vibrations. Natural and technogenic risks. Safety of structures. 2023. No. 1 (62). Pp. 27-31. (rus)Gerber Yu.A., Sebeshev V.G. Regulation of dynamic stress-strain state and reliability of deformable systems with vibration dampers under harmonic loads // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, Volume 972 (2020) 012013. Pp. 1-9.Gerber Yu.A., Sebeshev V.G. Regulation of dynamic stress-strain state and reliability of deformable systems with vibration dampers under harmonic loads. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, Volume 972 (2020) 012013. Pp. 1-9.Себешев В.Г., Гербер Ю.А. Регулирование с помощью динамических гасителей колебаний напряженно-деформированного состояния систем с конечным числом степеней свободы при гармонических воздействиях (решение в перемещениях масс с матрицей жесткости) // Изв. вузов. Строительство. 2021. № 6. С. 5-9.Sebeshev V.G., Gerber Yu.A. Regulation of the multi-degree-of-freedom systems’ stress-strain state under harmonic excitations by means of dynamic vibration dampers (solution in mass’ displacements with a stiffness matrix). News of Higher Educational Institutions. Construction. 2021. No. 6. Pp. 5-19. (rus)Тараторкин А.И. Демпфирование резонансных колебаний гироскопических систем активным динамическим гасителем: дис. … д-ра техн. наук. М., 2010.Taratorkin A.I. Damping of resonant vibrations of gyroscopic systems by an active dynamic damper: Dr. Sci. (Eng.) diss. Moscow. 2010. (rus)Люфт Н.А., Себешев В.Г., Гербер Ю.А. Анализ эффектов идеализации и уточнение расчетных моделей в задачах динамики стержневых систем // Труды НГАСУ = Proceedings of the Novosibirsk State University of Architecture and Civil Engineering. 2024. Т. 27. № 4 (94). С. 35-60.Lyuft N.A., Sebeshev V.G., Gerber Yu.A. Analysis of Idealization Effects and Refinement of Computational Models in Problems of Dynamics of Rod Systems. Proceedings of the Novosibirsk State University of Architecture and Civil Engineering. 2024. Vol. 27. No. 4 (94). Pp. 35-60. (rus)Гербер, Ю.А., Себешев В.Г. Надежность стержневых систем с динамическим гашением колебаний в областях сгущения спектра собственных частот // Труды НГАСУ = Proceedings of the Novosibirsk State University of Architecture and Civil Engineering. 2018. Т. 21. № 1(67). С. 59-74.Gerber Yu.A., Sebeshev V.G. Reliability of Rod Systems with Dynamic Vibration Damping in Frequency Cluster Regions of Natural Frequencies. Proceedings of the Novosibirsk State University of Architecture and Civil Engineering. 2018. Vol. 21. No. 1(67). Pp. 59-74. (rus)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.