Ученый Вятского государственного университета разработал не имеющий аналогов вязкоупругий материал, который способен обеспечивать дополнительную сейсмическую безопасность зданий при землетрясениях
Как сообщает сайт РИА Новости, ученый Вятского государственного университета разработал не имеющий аналогов вязкоупругий материал, который способен обеспечивать дополнительную сейсмическую безопасность зданий при землетрясениях. Материал успешно прошел испытания в Мадридском политехническом университете, получив высокую оценку испанских экспертов, сообщили в пресс-службе Вятского государственного университета.
Образец нового вязкоупругого материала, соединяющего поверхности. © Фото из личного архива Юрия Юркина
Исследователи из разных стран мира ищут эффективные способы уберечь здания и сооружения от разрушения при землетрясениях. В последние десятилетия развивается подход, основанный на пассивном рассеянии энергии. В специальных системах энергия землетрясений в них подается на специальные устройства – сейсмические амортизаторы. Это, например, вязкоупругие демпферы, которые контролируют вибрацию конструкции за счет деформации сдвига и соответствующего рассеяния энергии вязкоупругого материала.
К другому типу сейсмических амортизаторов относятся гистерезисные демпферы, которые увеличивают поперечную жесткость конструкции и могут рассеивать большое количество энергии за счет пластической деформации металлов.
Одна из перспективных разработок создана учеными Мадридского политехнического университета: они предложили новый сейсмический демпфер скобового типа, предназначенный для сейсмозащиты конструкций. Этот демпфер, собранный по принципу «труба в трубе», состоит из двух полых конструктивных секций. Наружная имеет ряд полос, образованных путем устройства прорезей в стенке, и приваривается к внутренней полой секции таким образом, чтобы при раскосе демпфера, подвергаясь принудительному смещению в направлении своей оси, полосы рассеивали энергию за счет деформации при изгибе/сдвиге.
Испанские разработчики предложили сконструировать сейсмический амортизатор, который объединяет преимущества гистерезисного и вязкоупругого демпферов. Для этого они решили поместить в гистерезисный демпфер специальный вязкоупругий материал, который будет первым воспринимать сейсмические нагрузки и обеспечит дополнительные потери энергии колебаний.
Заведующий кафедрой строительных конструкций и машин Вятского государственного университета Юрий Юркин создал материал, который соединил в себе жесткость, эластичность и высокий тангенс угла механических потерь.
Основное отличие этого материала от зарубежных аналогов заключается в способности к саморасширению – это делает разработку уникальной, отметил Юрий Юркин.
«Тонкая полоска материала помещается в полость между трубами демпфера путем нанесения на внутреннюю поверхность. При нагревании материал расширяется, соединяя трубы намертво. В результате на маленьких деформациях работает вязкоупругий материал, на больших – металлическая конструкция. Так воплощена идея создания вязкоупругого гистерезисного демпфера», – рассказал он.
В Мадридском политехническом университете прошли испытания нового демпфера, созданного международной командой. Для проведения тестирования была сооружена конструкция из железобетонных колонн, на которые опирается монолитное балочное железобетонное перекрытие. Модель включает диагональные элементы – вертикальные связи со встроенным демпфером и располагается на вибростоле, имитирующем землетрясение.
«Разработанный в Вятском государственном университете материал идеально соответствует исходному запросу. В ходе проведения тестирования Юрий Юркин детально ознакомил нас с процессом установки амортизаторов в конструкции и возможностью проверки эффективности нового вязкоупругого материала. В сотрудничестве с кировским ученым мы добились требуемого результата», – отметил профессор Мадридского политехнического университета Амадео Бенавент-Климент.
Испытания показали эффективность новой разработки, конструкция выдержала землетрясение.
Источник: ria.ru
Источник: scientificrussia.ru
