Investigación sobre la respuesta de vibración de edificios de gran altura bajo carga de explosión
Autores: Yuan, Yubao; Gao, Zhenghua; He, Lu; Lei, Zhen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Investigación sobre la respuesta de vibración de edificios de gran altura bajo carga de explosión
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Vibración
Edificios
PPV
PPS
Rascacielos
Voladura
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
La vibración causada por la carga de explosivos puede resultar en daños a edificios de gran altura. Por esta razón, se llevó a cabo una investigación de la ley de vibración en el contexto de un proyecto de ingeniería real. El objetivo de este estudio fue analizar la velocidad pico de partículas (PPV), la frecuencia de vibración y el pico de estrés de partículas (PPS) de los edificios en un rango de 50 m a 250 m desde el epicentro, bajo la condición de una carga de un solo disparo de 30 kg. Para lograr esto, se empleó una combinación de análisis teórico, pruebas de campo y experimentos numéricos. Se utilizó la fórmula de Sadovsky en combinación con el método de mínimos cuadrados para ajustar la ley de propagación de PPV del suelo. Se aplicaron los software ANSYS 17.0/LS-DYNA y Origin 8.0 para estudiar el efecto de amplificación del PPV de los edificios y la relación entre el PPV y el PPS. Teniendo en cuenta la diferencia entre la altura del punto de medición en el suelo y la altura del centro explosivo, investigamos el PPV de edificios de gran altura bajo tres condiciones de 36 m, 6 m y -24 m de caída desde el centro explosivo, para fortalecer la comprensión profunda del efecto de resonancia. Se llegaron a las siguientes conclusiones: el PPV del suelo disminuye con el aumento de la distancia horizontal desde el centro explosivo, siendo el PPV radial el más grande. El PPV vertical de los edificios muestra un efecto de amplificación de altura, con un factor de amplificación de 2.66. Los PPV radial y tangencial de los edificios muestran que la capa media presenta una velocidad relativamente modesta, mientras que las capas baja y alta muestran velocidades considerablemente más altas. A mayor distancia vertical desde el centro de explosión, mayor es el PPV. La frecuencia de vibración es irregular, con un promedio de 10 Hz. El PPV de los edificios no es proporcional al PPS, siendo el más alto en la parte inferior. Se recomienda que el PPS de los edificios se incluya en los criterios de tolerancia de seguridad en la vibración de explosiones.
Descripción
La vibración causada por la carga de explosivos puede resultar en daños a edificios de gran altura. Por esta razón, se llevó a cabo una investigación de la ley de vibración en el contexto de un proyecto de ingeniería real. El objetivo de este estudio fue analizar la velocidad pico de partículas (PPV), la frecuencia de vibración y el pico de estrés de partículas (PPS) de los edificios en un rango de 50 m a 250 m desde el epicentro, bajo la condición de una carga de un solo disparo de 30 kg. Para lograr esto, se empleó una combinación de análisis teórico, pruebas de campo y experimentos numéricos. Se utilizó la fórmula de Sadovsky en combinación con el método de mínimos cuadrados para ajustar la ley de propagación de PPV del suelo. Se aplicaron los software ANSYS 17.0/LS-DYNA y Origin 8.0 para estudiar el efecto de amplificación del PPV de los edificios y la relación entre el PPV y el PPS. Teniendo en cuenta la diferencia entre la altura del punto de medición en el suelo y la altura del centro explosivo, investigamos el PPV de edificios de gran altura bajo tres condiciones de 36 m, 6 m y -24 m de caída desde el centro explosivo, para fortalecer la comprensión profunda del efecto de resonancia. Se llegaron a las siguientes conclusiones: el PPV del suelo disminuye con el aumento de la distancia horizontal desde el centro explosivo, siendo el PPV radial el más grande. El PPV vertical de los edificios muestra un efecto de amplificación de altura, con un factor de amplificación de 2.66. Los PPV radial y tangencial de los edificios muestran que la capa media presenta una velocidad relativamente modesta, mientras que las capas baja y alta muestran velocidades considerablemente más altas. A mayor distancia vertical desde el centro de explosión, mayor es el PPV. La frecuencia de vibración es irregular, con un promedio de 10 Hz. El PPV de los edificios no es proporcional al PPS, siendo el más alto en la parte inferior. Se recomienda que el PPS de los edificios se incluya en los criterios de tolerancia de seguridad en la vibración de explosiones.