Горизонтальный барьер для сейсмической защиты зданий и сооружений Российский патент 2019 года по МПК E02D31/08 

Изобретение относится к строительству, а именно к устройству барьеров для защиты зданий и сооружений от сейсмических воздействий.

Из уровня техники известен экран для защиты фундаментов зданий, сооружений от воздействия колебаний [Авторское свидетельство СССР №817150]. Экран включает размещенную вокруг контура фундамента траншею, заполненную материалом, поглощающим колебания.

Недостатком известного экрана является низкая эффективность защиты за счет нарушения целостности системы грунт-фундамент при исчерпании демпфирующих свойств засыпки траншеи.

Наиболее близким аналогом является барьер для защиты застроенных территорий от поверхностных сейсмических волн [Патент РФ на изобретение №2475595]. Барьер окружает защищаемую территорию, верхний край которого находится на уровне с поверхностью грунта. Барьер в плане выполнен выпуклым, глубина барьера выполняется не меньше 0,2 длины волны, ширина стенки барьера - не меньше одной длины волны.

Длина волны принимается соответствующей самой низкой частоте из наиболее опасных частот колебаний для данного района, определяемых по спектрам акселерограмм землетрясений. Расстояние между границами сооружений и внутренней границей барьера составляет не менее 0,35 ширины барьера, а материал барьера выполняется с плотностью как минимум вдвое большей, чем плотность окружающего грунта.

Недостаток данного барьера заключается в том, что защитный барьер представлен однородным материалом, имеющим постоянные свойства, который не способен одинаково эффективно работать при различных сейсмических нагрузках.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности сейсмической защиты при различной интенсивности нагрузок.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве горизонтального барьера используется бассейн, заполненный гетерогенным материалом, представляющим собой смесь твердых частиц фракции до 20 мм (например песок, мелкий гравий и т.д.), пропитанные нелинейно вязкой (неньютоновской) жидкостью. Применение гетерогенного материала позволяет обеспечить, наряду с диссипацией волновой энергии за счет вязкого связующего, рассеивание энергии поверхностных сейсмических волн на твердых включениях.

Внутренняя поверхность бассейна может предварительно гидроизолироваться.

Гидроизоляция может осуществляться с использованием гидроизоляционных мембран или иных гидроизоляционных материалов.

Барьер полностью окружает защищаемую территорию для предотвращения дифракции поверхностных сейсмических волн внутрь защищаемой территории. Барьер в плане выполнен выпуклым, глубина барьера выполняется не меньше 0,05 длины волны, ширина барьера - не меньше половины длины волны.

Изобретение относится к строительству, а именно к устройству барьеров для защиты зданий и сооружений от сейсмических воздействий. Горизонтальный барьер для сейсмической защиты зданий и сооружений, окружающий защищаемую территорию, верхний край которого находится на уровне с поверхностью грунта. Барьер представляет собой бассейн, заполненный гетерогенным материалом, представляющим собой смесь твердых частиц фракции до 20 мм, пропитанных нелинейно вязкой (неньютоновской) жидкостью. Технический результат состоит в повышении эффективности сейсмической защиты при различной интенсивности нагрузок. 2 з.п. ф-лы.

1. Горизонтальный барьер для сейсмической защиты зданий и сооружений, окружающий защищаемую территорию, верхний край которого находится на уровне с поверхностью грунта, отличающийся тем, что барьер представляет собой бассейн, заполненный гетерогенным материалом, представляющим собой смесь твердых частиц фракции до 20 мм, пропитанных нелинейно вязкой (неньютоновской) жидкостью.

2. Горизонтальный барьер для сейсмической защиты зданий и сооружений по п. 1, отличается тем, что внутренняя поверхность бассейна предварительно гидроизолируется.

3. Горизонтальный барьер для сейсмической защиты зданий и сооружений по п. 1, отличается тем, что барьер в плане выполнен выпуклым, глубина барьера выполняется не меньше 0,05 длины волны, ширина барьера - не меньше половины длины волны.