Calculation of the natural oscillation frequency of the submerged basement subject to pulsed loading

封面

如何引用文章

全文:

详细

The aim of work. To determine the dynamic stiffness at considering vertical and horizontal vibrations of embedded foundations on a conventional and pile base, the possibility of using formulas obtained within the framework of the wave model and SP 26.13330.2012 is considered. Solution technique. Depending on deepening changes, the natural-vibration frequencies of the system oscillations are calculated. The obtained results are compared with the experimental data obtained in a series of impulse dynamic loads performed on foundation models in semi-real conditions. The values of the transverse wave velocities were determined directly on the experimental range from the results of measurements. Results. It is determined that deepening leads to an increase in the frequencies of natural oscillations, both pile foundations and shallow foundations. Full penetration helps to increase natural-vibration frequencies. For horizontal oscillations more than 1.6 times, for vertical oscillations up to 1.4 times. The influence of deepening on shallow foundations is more significant. The advantage of the calculations results and their high agreement with the values obtained during the experiments in the framework of the wave model in comparison with the method from SP 26.13330.2012 is shown. It allows to reliably determining the amplitude-frequency characteristics of the foundations. The results determined in accordance with SP 26.13330.2012, have significantly lower values of the natural-vibration frequencies and do not fully take into account the influence of deepening. The maximum difference with the experimental data for vertical vibrations for a foundation on piles and for a shallow foundation is 33 %. In case of horizontal fluctuations, the maximum differences are from 20 % for a shallow foundation and up to 27 % for a pile foundation.

作者简介

Aleksei Kolesnikov

Novosibirsk State University of Architecture and Civil Engineering

编辑信件的主要联系方式.
Email: ao_kolesnikov@mail.ru

Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor, Department of Engineering Geology, bases and foundations

113 Leningradskaya St., Novosibirsk, 630008, Russian Federation

Vladimir Popov

Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics, SB RAS

Email: popov@itam.nsc.ru

Dr Sci. (Phys.-Math.), Chief Researcher, Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

4/1 Institutskaya St., Novosibirsk, 630090, Russian Federation

参考

  1. Zabylin M.I. (1983). Raschet fundamentov pod mashinyi [Calculation of machine foundations]. Novosibirsk: NISI Publ., 83. (In Russ.)
  2. Pyatetskiy V.M., Aleksandrov B.K., Savinov O.A. (1993). Sovremennye fundamenty mashin i ikh avtomatizirovannoe proektirovanie [Modern foundations of machines and their automated design]. Moscow: Stroiizdat Publ., 416. (In Russ.)
  3. Koloushek V. (1965). Dinamika stroitel'nyikh konstruktsiy [Dynamics of building structures]. Moscow: Stroiizdat Publ., 632. (In Russ.)
  4. Baranov V.A. (1967). O raschete vyinuzhdennyikh kolebaniy zaglublennogo fundamenta [On the calculation of forced oscillations of the deepening foundation]. Voprosy dinamiki i prochnosti, Trudyi Rizhskogo politekhnicheskogo instituta, (14), 195–209. (In Russ.)
  5. Semizhonov Y.M. (1973). Vynuzhdennyye vertikal'nyye kolebaniya massivnyikh fundamentov, zashchemlennyikh v grunte [Forced vertical oscillations of massive foundations restrained in ground]. Trudy koordinatsionnyikh soveshchaniy po gidrotekhnike. Energiya Publ., 46–51. (In Russ.)
  6. Alekseyev B.G., Shvets N.S., Agranovskiy G.G., Rakhlin Y.B. (1978). O raschetakh zashchemlennyikh v grunte massivnyikh fundamentov pod mashinyi s dinamicheskimi nagruzkami [On calculations of massive foundations restrained in ground under machines with dynamic loadings]. Izvestiya vuzov. Stroitel'stvo i arkhitektura, (1), 31–37. (In Russ.)
  7. Novak M., El Sharnouby B. (1983). Stiffness and damping constants for single piles. Geotechnical Engineering, 109, 961–974.
  8. Kholmyanskiy M.L. (1991). Uchet vliyaniya zaglubleniya i bokovoy zasyipki fundamentov mashin na dinamicheskie svoystva ikh osnovaniya [Accounting for influence of the deepening and backfilling of machine foundations on the dynamic properties of their foundations]. Osnovaniya, fundamentyi i mekhanika gruntov, (5), 17–19. (In Russ.)
  9. Kolesnikov A.O., Popov V.N. (2009). Otsenka vliyaniya zaglubleniya rostverka pri kolebaniyakh svaynogo fundamenta [Evaluation of deepening influence of the pilecap under the oscillations of the pile foundation]. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings, 5(2), 55–61. (In Russ.)
  10. Kolesnikov A.O., Popov V.N. (2010). Eksperimental'nyie issledovaniya zaglubleniya rostverka pri kolebaniyakh svaynogo fundamenta [Experimental investigation of pile-cap deepening at oscillations of the pile foundation]. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings, (4), 75–80. (In Russ.)
  11. Nath U.K., Hazarika P.J. (2013). Lateral resistance of pile cap – an experimental investigation. International Journal of Geotechnical Engineering, 7(3), 266–272.
  12. Bhowmik D., Baidya D.K., Dasgupta S.P. (2016). A numerical and experimental study of hollow steel pile in layered soil subjected to vertical dynamic loading. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 85, 161–165.
  13. Ali O.S., Aggour M.S., McCuen R.H. (2016). Dynamic of soil-pile interactions for machine foundations. International Journal of Geotechnical Engineering, 8, 236–247.
  14. Nuzhdin L.V., Kolesnikov A.O. (2004). K otsenke dinamicheskikh reaktsiy na konture pryamougol'nogo vyireza v beskonechnoy plastine [To an estimation of dynamic reactions on the contour of a rectangular cut in an infinite plate]. Izvestiya vuzov. Stroitel'stvo, (5), 22–31. (In Russ.)
  15. Kolesnikov A.O., Popov V.N. (2017). Dinamicheskie reaktsii na konturakh krugovyikh vyirezov s uchetom ikh vzaimnogo raspolozheniya pri kolebaniyakh plastinyi [Dynamic reactions on contours of circular cuts taking into account their mutual arrangement at plate oscillations]. Izvestiya VNIIG im. B.Ye. Vedeneeva, 283, 3–10. (In Russ.)
  16. Chowdhury I., Dasgupta S.P. (2008). Dynamics of Structure and Foundation – A Unified Approach: 1. Fundamentals. CRC Press, 882.
  17. Petrashen' G.I. (1980). Rasprostraneniye voln v anizotropnyikh uprugikh sredakh [Propagation of waves in anisotropic elastic media]. Leningrad: Nauka Publ., 280. (In Russ.)

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».