Линейные и нелинейные гасители колебаний в системе виброзащиты зданий

В статье представлен алгоритм расчета зданий и сооружений, рассматриваемых как системы с конечным числом степеней свободы, в конструктивную схему которых с целью ограничения уровня колебаний включен динамический гаситель колебаний. При построении алгоритма расчета используются метод основанный на численном решении систем нелинейных интегральных уравнений, к которым сводятся системы нелинейных дифференциальных уравнений колебаний систем с конечным числом степеней свободы. Численный алгоритм строится на основе шагового метода по времени с уточнением нелинейных составляющих итерациями.

В результате получены расчетные зависимости, позволяющие производить расчет зданий с линейными и нелинейными гасителями колебаний, в частности, с включающимися при достижении гасителем колебаний заданных перемещений дополнительными связями. Произведен расчет здания с линейным и нелинейным гасителем колебаний, показана эффективность применения различных типов гасителей колебаний в системе виброзащиты зданий и выполнен анализ результатов расчета.

1. Рекомендации по проектированию гасителей колебаний для защиты зданий и сооружений, подверженных горизонтальным динамическим воздействиям от технологического оборудования и ветра. ЦНИИСК им. Кучеренко. М.: Стройиздат: 1978. 69 с.

2. Коренев Б.Г., Резников Л.М. Динамические гасители колебаний: Теория и технические приложения. М.: Наука, 1988. 304 с.

3. Дукарт А.В., Олейник А.И. Динамические гасители колебаний конструкций. М.: Издательство АСВ, 2015. 248 с.

4. Коренев Б.Г. Пикулев Н.А. Шейнин И.С. О мерах уменьшения вибраций при прохождении через резонанс во время пуска и остановки оборудования // Колебания зданий и сооружений. М.: Госстройиздат. 1963. С. 74-97.

5. Низомов Д.Н., Каландарбеков И. Численное решение задач по расчету зданий с учетом динамического гасителя колебаний // Доклады Национальной Академии Наук Таджикистана. 2010. Т. 53. №6. С. 460-467.

6. Нестерова О.П. Особенности расчета сооружений с динамическими гасителями колебаний по акселерограммам проектных землетрясений // Вестник гражданских инженеров. 2019. №2 (73). С. 48-53.

7. Мирсаидов М.М., Ишматов А.Н., Юлдошев Б.Ш., Салимов Ш.М., Xазраткулов И.О. Нелинейные колебания высотного сооружения с динамическим гасителем колебаний // Известия вузов. ПНД. 2025. DOI: 10.18500/0869-6632-003186.

8. Богданова Г. А., Иванова Ж. В. Применение динамических гасителей колебаний для повышения устойчивости башенных сооружений связи к ветровым воздействиям // Известия Петербургского университета путей сообщения. СПб.: ПГУПС, 2023. Т. 20. Вып. 3. С. 660–672. DOI: 10.20295/1815-588X-2023-3-660-672.

9. Hashim A., Taiki S. Dynamic vibration control of non-linear buildings using multiple tuned mass dampers. Building Engineering. 2023. 1(1): 488. DOI: 10.59400/be.v1i1.488.

10. Vilceanu V., Kavrakov I., Morgenthal G. Coupled numerical simulation of liquid sloshing dampers and wind–structure simulation model. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. 2023. Volume 240. id.105505. Germany. DOI: 10.1016/j.jweia.2023.105505.

11. Mirsaidov M., Abdikarimov R., Khudainazarov Sh., Sabirjanov T. Damping of high-rise structure vibrations with viscoelastic dynamic dampers. E3S Web of Conferences. 2020. 224. 02020. DOI: 10.1051/e3sconf/202022402020.

12. Bogdanova G., Benin A. Methodology for Assessing the Response Parameters of Multi-storey Buildings with Non-linear Dynamic Vibration Dampers in Case of Seismic Impacts. Technological Advancements in Construction 2022. Pp.553-564. DOI:10.1007/978-3-030-83917-8_50.

13. P. Kuras, L. Ortyl, T. Owerko, R. Kocierz, M. Kedzierski, P. Podstolak. Analysis of effectiveness of steel chimneys vibration dampers using surveying methods. In Proceedings of the 16th International Multidisciplinary Scientific GeoConference (SGEM 2016). Book 2. Vol. 3. Bulgaria. 2016. Pp. 255–262.

14. Чернов Ю.Т. Вибрации строительных конструкций. Аналитические методы расчета. Основы проектирования и нормирования вибраций строительных конструкций, подвергающихся эксплуатационным динамическим воздействиям. 2-е издание. М.: Издательство АСВ, 2011. 384 с.

15. Петров И.А. Оценка эффективности виброзащитных систем с нелинейными характеристиками : дис. … канд. техн. наук: 05.23.17. Москва. 2013. 119 с.

16. Чернов Ю.Т., Петров И.А. Определение эквивалентных статических сил при расчете систем с выключающимися связями // Вестник МГСУ. 2012. №4. С. 98-101.

17. Зебилила М.Д.X. Расчет виброзащитных систем с нелинейными элементами // Строительство – формирование среды жизнедеятельности [Электронный ресурс] : сборник материалов XIX Международной межвузовской научно-практической конференции студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых. М. 2016. C. 281-285. URL: https://mgsu.ru/resources/izdatelskaya-deyatelnost/izdaniya/izdaniya-otkr-dostupa/2016/stroy_form_2016.pdf (дата обращения: 15.12.2025).

18. Кбейли Д., Чернов Ю.Т. Расчет виброизолированной системы здания с нелинейными характеристиками при кинематическом воздействии (смещении основания) // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2024. Т. 20. № 4. С. 374-387.

19. Чернов Ю.Т. Интегральные уравнения второго рода в задачах расчета нелинейных систем с конечным числом степеней свободы при произвольных динамических воздействиях и характере физических зависимостей // Вестник НИЦ «Строительство». 2023. 38(3). С. 155-167.

20. Баркан Д.Д. Динамика оснований и фундаментов. М.: Стройвоенмориздат, 1948. 411 с.

21. Рекомендации по виброзащите несущих конструкций производственных зданий. ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко. М.: Стройиздат: 1988. 217 с.

22. Клаф Р., Пензиен Дж. Динамика сооружений: Пер. с англ. М.: Стройиздат, 1979. 320 с. перевод изд.: Dynamics of Structures. Ray W. Clough, Joseph Penzien. New York, 1975.