Повышение демпфирования при колебаний проводов воздушных линий и вантовых тросов в условиях гололедообразования

1.

Конструктивные решения повышения ДЕМПФИРОВАНИЯ при
КОЛЕБАНИЙ ПРОВОДОВ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ и вантовых
тросов В УСЛОВИЯХ ГОЛОЛЕДООБРАЗОВАНИЯ, за счет
закручивания по виткам спирали, тросом в полимерной оплетке,
что не позволяет проводам вантовым тросам и проводам
колебаться с большой амплитудой. Тем самым ветер гасит сам
себя
Design solutions for increasing VIBRATION DAMPING of OVERHEAD lines
and cable-stayed cables IN conditions of ice FORMATION due to twisting along
the turns of the spiral with a cable in a polymer braid, which does not allow
cable-stayed cables and wires to oscillate with a large amplitude. Thus the wind
extinguishes itself
1

2.

Авторы: Аубакирова
Ирина Утарбаевна,
Мажиев Хасан Нажоевич , Андреева Елена Ивановна
Испытательного центра СПбГАСУ, аккредитован Федеральной службой по аккредитации (аттестат № RA.RU.21СТ39,
выдан 27.05.2015), ОО "Сейсмофонд" ОГРН: 1022000000824 4 ИНН 2014000780
Автор отечественных конструктивных решений по теоретическим исследованиям
антисейсмического фрикционно демпфирующего компенсатора соединения для увеличения демпфирующей
способности при импульсных растягивающих нагрузках для обеспечения
многокаскадного демпфирования с использованием антисейсмических фрикционнодемпфирующих опор, с зафиксированными запорными элементов в штоке, по линии ударной нагрузки на
энергопоглощающее безопасного ограждение , для повышения безопасности дорожного движения ,
согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» и антисейсмических решений на фрикционодемпфирующих связей (устройствах) , автор демпфирующей сейсмоизоляции и системы поглощения и
рассеивания сейсмической и взрывной энергии, внедренной в США, американской фирмой “STAR SEISMIC”
https://madisonstreetcapital.com/select-transaction-7 и Канадской фирмой QuakeTek проф дтн ПГУПC Уздин А.
М https://www.quaketek.com/products-services/
УДК 699.841: 624.042.7 СПб ГАСУ № RA.RU.21СТ39 от 27.05.2015, 190005, СПб, 2-я Красноармейская ул. д 4, тел (921) 962-67-78
Инж –мех ЛПИ им Калинина Е.И.Андреева , зам президента организации «Сейсмофонд»
ОГРН : 1022000000824 ИНН
2014000780
( ШИФР 1.010.1-2с.94, выпуск 0-1, утвержден Главпроектом Мистрой России, письмо от 21.09.94 ; 9-3-1/130 за подписью Д.А.Сергеева, исп. Барсуков
930-54-87 согласно письма Минстроя № 9-3-1/199 от 26.12.94 и письма № 9-2-1/130 от 21.09.94
2
)

3.

Организации «Сейсмофонд» ОГРН : 1022000000824 ИНН 2014000780
Научные консультанты от СПб ГАСУ , ПГУПС : ученый секретарь кафедры ТСМиМ СПб
ГАСУ Аубакирова Ирина Утарбаевна ИНН 2014000780
На фотографии изобретатель РСФСР Андреев Борис Александрович, автор
конструктивного решения по использованию фрикционно -демпфирующих опор с
зафиксированными запорными элементов в штоке, по линии нагрузки , согласно
изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» для увеличения демпфирующей
способности при импульсных растягивающих нагрузках для обеспечения
многокаскадного демпфирования , для улучшения демпфирующих свойств
фрикционно- демпфирующего компенсатора , согласно изобретениям проф ПГУПС
дтн проф Уздина А М №№ 1168755, 1174616, 1143895 и внедренные в США
Аннотация. В статье представлен расчет основных характеристик
нового устройства СГВК, которое может быть применено для
зашиты проводов, грозозащитных тросов, оптоволоконных кабелей
на BJI классов напряжения 10750 кВ. Она может быть использована
для демпфирования, расстраивания колебаний и как ограничитель
голодедообразования.
Ключевые слова: пляска проводов, голалѐдообразование, спиральный
демпфер.
Введение Конструктивные решения повышения
ДЕМПФИРОВАНИЯ КОЛЕБАНИЙ ПРОВОДОВ ВОЗДУШНЫХ
ЛИНИЙ и вантовых тросов В УСЛОВИЯХ
3

4.

ГОЛОЛЕДООБРАЗОВАНИЯ за счет
закручивания по виткам спирали тросом в
полимерной оплетке, что не позволяет проводам вантовым тросам, проводам колебаться с большой
амплитудой. Тем самым ветер гасит сам себя
4

5.

5

6.

6

7.

Воздушными называются линии, предназначенные для передачи и
распределения электроэнергии по проводам, расположенным на
открытом воздухе и поддерживаемым с помощью опор и
изоляторов. Воздушные линии (ВЛ) электропередачи сооружаются и
эксплуатируются в самых разнообразных климатических условиях и
географических районах, подвержены атмосферному воздействию
(ветер, гололед, дождь, изменение температуры)
На работу конструктивной части В Л оказывают воздействие
механические нагрузки от собственного веса проводов и тросов, от
гололѐдоизморозевых образований на проводах, тросах и опорах, от
давления ветра, а также из-за изменений температуры воздуха. Изза воздействия ветра возникает вибрация проводов (колебания с
высокой частотой и незначительной амплитудой), а также пляска
проводов (колебания с малой частотой и большой амплитудой).
Указанные выше механические нагрузки, вибрации и пляска проводов
могут вызвать многократные перегибы проволок проводов и тросов,
излом, обрыв проводов, что может привести к пробою или
перекрытию изоляции .
7

8.

Известно, что защита проводов воздушных линий
электропередачи (ВЛ) от вибрации требует установки гасителей
вибрации, защита расщеплѐнных фаз В Л от колебаний в пролетах
предусматривает расстановку внутрифазных дистанционных
распорок, а одним из методов борьбы с пляской проводов является
увеличение расстояния между проводами расщепленных фаз ВЛ,
уменьшение пролетов, установка средств гашения пляски .
1. Конструкция демпфирующего компенсатора и спирального
гасителя ветровых колебаний описана в изобретении № 165076
«Опора сейсмостойкая
На основании поставленной задачи разработан спиральный
гаситель ветровых колебаний - СГВК, который представляет собой
сразу все три устройства для защиты ВЛ, а именно: гасителя
вибрации, гасителя пляски и ограничителя гололѐдообразования за
счет демпфирующей петли по изобретению № 154506
«Противовзрывная панель»
8

9.

9

10.

10

11.

11

12.

12

13.

Конструкция состоит из силовой пряди, выполненной из
спиральных элементов, соединенных между собой с помощью
клеевой композиции - защитным антикоррозийным покрытием.
Силовая спираль или демпфирующая петля тросовая сделана из
многопроволочных проводов, с внутренним стальным сердечником.
Материалом спирали могут быть сталеалюминиевые провода,
которые широко применяются для BJ1 напряжением выше 1 кВ.
Многопроволочная спираль одним концом закреплѐн на зажиме, а
вторым - на вертикальном вибраторе из композитного материала, с
подвешенными грузами. Демпферные грузы и спираль образуют
встроенный гаситель вибраций.
Пляска проводов - это низкочастотные колебания 0,1-1 Гц с
амплитудой 0,1-1 м. от стрелы провисания провода , обусловлена
13

14.

взаимодействием вертикальных и крутильных колебаний провода в
результате ветрового воздействия при скоростях 4-20 м/с.
Основное назначение СГВК - рассогласование частот
вертикальных и крутильных колебаний и исключение их близости при
обледенении провода. Диссипация энергии гасителем, согласно
принятой модели, происходит в результате работы изгибающего
момента на изменениях кривизны спирали, то есть силовым
фактором является момент, а обобщенной скоростью - скорость
изменения кривизны.
Наличие спирального элемента и колеблющихся грузов приводят
к демпфированию крутильных колебаний в двух плоскостях х и у.
Частота вертикальных колебаний определяется из выражения
14

15.

Изобретение стыковое соединение растянутых элементов для крепления кабеля и тросов с помощью фрикционных
протяжных демпфирующих компенсаторов с контролируемым натяжением.
15

16.

Фиг. 7
16

17.

Риг.8
Фиг. 7
17

18.

Фиг. 9
Фиг10
18

19.

Фиг.11
Фиг.12
Фиг.13
19

20.

Фиг.14
Фиг.15
20

21.

21

22.

22

23.

23

24.

24

25.

25

26.

TW201400676 (A) ― 2014-01-01
26

27.

Фиг.16
Фиг 17
Испытания на сейсмостойкость железнодорожных мостов с демпфирующей сейсмоизоляцией и их программная
реализация в среде вычислительного комплекса в SCAD Office
27

28.

https://www.wessex.ac.uk/components/com_chronoforms5/chronoforms/uploads/Abstract/20200921232334_SPBGASU_i
spitanie_na_seismostoykost_zheleznodorozhnikh_mostov_s_dempfiruyuchey_seismoizolyatsiey_v_vichslitelnom_komple
kse_SCAD_Office_125r.pdf
https://ru.scribd.com/document/476936332/Ispitanie-Na-Seismostoykost-Zheleznodorozhnikh-Mostov-s-DempfiruyucheySeismoizolyatsiey-v-Vichslitelnom-Komplekse-SCAD-Office-125
https://yadi.sk/d/6KGxBSmtbRYEGQ
https://cloud.mail.ru/home/Ispitanie%20na%20seismostoykost%20zheleznodorozhnikh%20mostov%20s%20dempfiruyuc
hey%20seismoizolyatsiey%20v%20vichslitelnom%20komplekse%20SCAD%20Office%20125r.doc
https://docs.google.com/document/d/1ZKhlPawpM5hH9Kt4DnRj7j7XYLYwJrtb/edit
https://www.damptech.com/-rubber-bearing-friction-damper-rbfd
https://ru.files.fm/filebrowser#/Ispitanie na seismostoykost zheleznodorozhnikh mostov s dempfiruyuchey
seismoizolyatsiey v vichslitelnom komplekse SCAD Office 125r.doc
Seismic resistance GD Damper
https://www.youtube.com/watch?v=I4YOheI-HWk&t=5s
https://www.youtube.com/watch?v=CIZCbPInf5k
https://www.youtube.com/watch?v=ZRJcowT24I8&t=1s
https://www.youtube.com/watch?v=bFjGdgQz1iA
Seismic Friction Damper - Small Model
QuakeTek
https://www.youtube.com/watch?v=YwwyXw7TRhA
28

29.

https://www.youtube.com/watch?v=ViGHmWVvEkU&t=2s
https://www.youtube.com/watch?v=oT4Ybharsxo
Earthquake Protection
Damper
https://www.youtube.com/watch?v=GOkJIhVNUrY&t=2s
Ingeniería Sísmica Básica explicada con marco didáctico QuakeTek
QuakeTek
https://www.youtube.com/channel/UCCGoRHfZQlJ8cwdGJxOQgLQ
https://www.youtube.com/watch?v=aSZa--SaRBY&t=2s
Friction damper for impact absorption
DamptechDK
https://www.youtube.com/watch?v=pkfnGJ6Q7Rw&t=5s
https://www.youtube.com/watch?v=EFdjTDlStGQ
https://www.youtube.com/watch?v=NRmHBla1m8A
Авторы американской фрикционо- кинематических
демпфирующих системы поглощения сейсмической энергии
DAMPERS CAPACITIES AND DIMENSIONS ученые США и Японии Peter
Spoer, CEO Dr.
Imad Mualla, CTO https://www.damptech.com GET
IN TOUCH WITH US!
29

30.

30

31.

Полученные соотношения позволяют проектировать демпфер с
необходимыми технико-экономическими показателями с
соответствующими геометрическими размерами и материалами
комплектующих изделий.
31

32.

32

33.

33

34.

34

35.

35

36.

36

37.

37

38.

38

39.

39

40.

40

41.

41

42.

42

43.

43

44.

44

45.

45

46.

46

47.

47

48.

48

49.

49

50.

50

51.

51

52.

52

53.

53

54.

54

55.

55

56.

56

57.

57

58.

58

59.

59

60.

60

61.

TECHBRIEF WIND INDUCED VIBRATION
©
U.S. Department of Transportation Federal Highway Administration
Research, Development, and Technology
Turner-Fairbank Highway Research Center
6300 Georgetown Pike
McLean, VA 22101-2296
www.tfhrc.gov
OF STAY CABLES
Publication No. FHWA-HRT-05-084 July 2007
Contact: Harold Bosch, [email protected], 202-493-3031
Introduction
This techbrief is a summary of the complete report FHWA-HRT- 05-083, Wind
Induced Vibration of Stay Cables.
Cable-stayed bridges have been firmly established as the most efficient and cost
effective structural form in the 152-meter (m) to 472-m span range. With
61

62.

widespread popularity of cable-stayed bridges around the world, longer spans are
being constructed employing increasingly longer stay cables. The stay cables are
laterally flexible structural members with very low fundamental frequency and very
little inherent damping. For this reason, the stay cables have been known to be
susceptible to excitations, especially during construction, wind, and rain-wind
conditions.
Recognition of this susceptibility of stay cables led to the use of some mitigation
measures on several of the earlier structures. These included cable cross-ties that
effectively reduce the free length of cables (increasing their frequency) and external
dampers that increase cable damping. Perhaps due to the lack of widespread
recognition of the stay cable issues by the engineering community and the supplier
organizations, the application of these mitigation measures on early bridges appear
to have been fairly sporadic. However, those bridges incorporating cable cross-ties
or external dampers have generally performed well.
During the mid-1980s to mid-1990s a number of early cable- stayed bridges were
observed exhibiting large stay oscillations under certain environmental conditions.
From field observations it became evident that these vibrations were occurring
under moderate rain combined with moderate wind conditions, and hence were
referred to as rain-wind vibrations. The formation of a water rivulet along the upper
side of the cable and its interaction with wind flow have been solidly established as
the cause through many recent studies and wind tunnel tests. Exterior cable surface
modifications that interfere with the formation of the water rivulets have been tried
and proven to be very effective in the mitigation of the rain-wind vibrations.
At the time of the present investigation, it was evident that the rain-wind problem
had been essentially solved at least for practical provisions for its mitigation.
However, some further experimental and analytical work was needed to supplement
the existing knowledge base on several other stay cable vibration issues in order to
formulate adequate design guidelines.
Purpose
The objectives of this project were to:
• Identify gaps in current knowledge base.
• Conduct analytical and experimental research in critical areas.
• Study performance of existing cable-stayed bridges.
• Study current mitigation methods.
• Develop procedures for aerodynamic performance assessment.
• Develop design and retrofit guidelines for stay cable vibration mitigation.
Synthesis of Existing Information
62

63.

An extensive literature survey was initially performed to form a baseline for the
current study. An online database of references was created so that all members of
the project team could add or extract information as necessary. The database
includes the article titles, authors, reference information, and abstracts when
attainable, and has built-in search capabilities.
An inventory of cable-stayed bridges primarily in the United States was created to
organize and share existing records with the entire project team. This database
includes information on geometry, cable properties, cable anchorages, aerodynamic
detailing, site conditions, and observed responses to wind.
Analysis, Evaluation, and Testing
Mechanics of Wind-Induced Vibrations
There are a number of mechanisms that can possibly lead to vibrations of stay
cables:
• Vortex excitation of an isolated cable or groups of cables.
• Rain-wind induced vibrations of cables.
• Wake galloping for groups of cables.
• Galloping of single cables inclined to the wind.
• Galloping of cables with ice accumulations.
• Aerodynamic excitation of overall bridge modes of vibration involving cable
motion.
• Motions due to buffeting by wind turbulence.
• Motion due to fluctuating cable tensions.
Most types of wind-induced vibrations tend to be mitigated by increasing the
Scruton number (Sc), given by:
12
(1)
m = mass of cable per unit length (kg/m) Z = damping as ratio of critical damping p
= air density (kilograms per meters cubed (kg/m3)) D = cable diameter (m)
This relationship shows that increasing the mass and damping of the cables
increases the Scruton number and therefore reduces oscillation amplitudes.
From the information reported on the various types of cable vibrations due to wind
loads, it was determined that galloping of dry inclined cables was the most critical
issue requiring further experimental research.
Wind Tunnel Testing of Dry Inclined Cables
= in С i pi)
In order to clarify the dry cable galloping phenomenon and verify the instability
criteria proposed by Saito, the project team conducted a series of wind tunnel tests
63

64.

of a full-size, 2- dimensional, sectional model of an inclined cable.1 The testing was
performed in cooperation with the University of Ottawa in the propulsion wind
tunnel at the Montreal Road campus of the Institute of Aerospace Research,
National Research Council Canada (IAR/NRCC).
During the testing, limited-amplitude high-speed vortex shedding excitations were
observed under a variety of conditions. While large oscillations of the cable
occurred (double amplitudes up to a cable diameter), it is not conclusive that this
was dry inclined cable galloping. It was more likely high-speed vortex shedding.
Large vibrations were only found at the lowest damping ratios (Z<0.001). Above a
damping ratio of 0.003, no significant vibrations were observed. Figure 1 shows the
results of this experiment as compared to the instability line determined by Saito.
The graph presents Reduced Wind Velocity Ur vs. the Scruton number, where:
(2)
CRIT
Ur = U,
HJD)
UCRIT = critical wind velocity for instability f = natural frequency D = cable
diameter
Figure 1: Comparison of wind velocity-damping relation of inclined dry cable.
The results of the wind tunnel testing have significant implications for the design
criteria of cable- stayed bridges. The 2001 Post-Tensioning Institute (PTI) Guide
Specification indicates that the level of damping required for each cable is
controlled by the inclined galloping provision, which is more stringent than the
provision to suppress rain-wind vibrations.2 This testing, however, suggests that if
even a low amount of structural damping is provided to the cable system, inclined
cable galloping vibrations are not significant. This damping corresponds to a
Scruton number of 3, which is less than the minimum of 10 established for
suppression of rain-wind vibrations. Therefore if enough damping is provided to
mitigate rain-wind vibrations, then dry cable instability should also be suppressed.
Study of Mitigation Methods
Development of recommended design approaches was based on previous and
current research focusing on cable aerodynamics, dampers, and cross-ties. Theories
on the behavior of linear and nonlinear dampers and cross- tie systems were
developed and compared to field measurements.
64

65.

Linear and Nonlinear Dampers
Analytical studies were performed covering both linear and nonlinear dampers.
Design charts
Dampers are often attached to stay cables near the anchorages to suppress
vibrations (figure 2). However, prior to the present study, criteria for damper design
were not well established. The potential for widespread application of dampers
necessitated a thorough understanding of the resulting dynamic system and a set of
accepted design guidelines.
Figure 2: Damper at cable anchorage.
available for linear dampers were extended to cover nonlinear dampers. Results
showed that while linear dampers may only achieve the optimal damping ratio in
one mode of vibration, nonlinear dampers may attain optimal performance at
different amplitudes of vibration in each mode. Therefore a nonlinear damper has
potential design advantages over a wider range of modes than for a linear damper.
Results from field studies that are part of other ongoing projects were used to
supplement the present study. Viscous dampers were installed on two stays on the
main span of the Fred Hartman Bridge (La Port, TX), and data was collected for
almost three years after the damper installation. The dampers were designed for
optimal performance in the fundamental mode of vibration, which should provide
adequate damping in the first several modes to suppress rain-wind vibration (i.e.,
approximately more than 0.5 percent). Results suggest that attached dampers render
stay cables less susceptible to many types of excitation by increasing the low levels
of inherent mechanical damping. Amplitudes were significantly reduced across all
wind speeds observed in this study (up to 18 meters per second (m/s) at deck level).
Cross-Tie Systems
Another method to counteract undesired oscillations is to increase the inplane
stiffness of stays by connecting them together with a set of transverse secondary
cables, defined as cross- ties (figure 3). Cross-ties effectively reduce the free length
of cables, therefore increasing their frequency. The connections transform
individual cables into a more complex cable network.
The free-vibration analysis method was applied to the study of a cable network that
was modeled after the Fred Hartman Bridge, which has a total of 192 cables in 4
inclined planes connected at 15 m intervals. A careful study of the solution patterns
showed two categories of roots:
65

66.

• Global modes, where the whole set of cables is involved in the oscillation.
Local modes, where the maximum amplitudes are located in the intermediate
segments of specific cables. The wavelength of these modes is essentially governed
by the distance between two consecutive connectors.
Figure 3: Cable cross-tie system.
This analysis shows that careful consideration of dynamic behavior of the system
must be given for the design of cross-ties. The increase in frequency in the
fundamental modes that is usually attained by adding cross-ties must be balanced
with the potential undesirable behavior of the local modes. This aspect might
potentially reduce the overall benefit of enhancing the performance of individual
stay behavior by a network. For localized modes, however, the vibration is confined
to a selected portion of the structure and the potential implications for long- term
structural sensitivity (fatigue damage) are less relevant.
Cable Surface Treatment
The effectiveness of different surface modifications is determined from wind tunnel
tests. No accepted methodology exists for the design of these elements. All major
cable suppliers provide cable pipes that include surface modifications to mitigate
rain-wind vibrations. Three types of cable surface treatments are shown in figure 4.
Extensive research has been done in the past, and these surface treatments have
Figure 4: Types of cable surface treatments.
The double helix spiral bead formations are the most common on new bridges, such
as the Leonard P. Zakim Bunker Hill Bridge (MA), General U.S. Grant Bridge
(OH), Greenville Bridge (MS), William H. Natcher Bridge (KY), Simon-Keton
Bridge (KY), and Bill Emerson Memorial Bridge (MO). As a manufacturer
proprietary item, test data demonstrating their effectiveness is generally available
from the cable suppliers.
Design Guidelines
New Cable-Stayed Bridges
General
A sufficiently detailed cable vibration analysis (including modal analysis of the
cable system) must be performed as part of the bridge design to identify the
potential for cable vibration. The following factors must be examined: the dynamic
66

67.

properties of the cables, dynamics of the structural system, geometry of the cable
layout, cable spacing, exposure conditions, and estimated Scruton numbers (Sc).
Mitigation of Rain-Wind Mechanism
been shown to be effective for mitigation of rain-wind vibration.
At a minimum, providing an effective surface treatment for cable pipes to mitigate
rain-wind vibrations is highly recommended. One common method is the use of
double-helical beads. The effectiveness of the surface treatment must be based on
the tests applicable to the specific system, provided by the manufacturer.
Additional Mitigation
Depending on the outcome of the vibration study (Item 1), the provision of at least
one of the following major vibration mitigation measures (in addition to surface
treatment) is recommended:
• Additional damping (using external dampers).
• Cable cross-ties.
Minimum Scruton Number
Following are minimum desired Scruton numbers (Sc):
mZ /pD2 >10 for regular cable arrangements
mZ/pD2 >5 for cable pipes with effective surface treatment suppressing rain-wind
vibrations (see note)
Note: Limited tests on cables with double helix surface treatments have suggested
that mZ / pD2 >5 may be acceptable.3 It is felt, however, that such reductions
should be made only for regularly spaced single cable arrangements. In general it is
recommended to keep the Scruton number as high as possible by providing external
dampers and/or cross-ties. For unusual geometry or double stay arrangements where
parallel stays are placed within close proximity to one another, careful case-by-case
evaluation of these limits are recommended.
External Dampers
Most dampers used in bridges are proprietary items, and design details should be
provided by the manufacturer. Manufacturer warranties should be requested for all
proprietary damping devices.
A damper can be tuned to yield optimal damping
in any one selected mode of vibration. For other modes the level of damping will be
less than this optimal value. Rain-wind vibrations occur predominantly in vibration
mode 2. Therefore, if a damper is to be tuned to a particular mode to mitigate rainwind vibrations, it appears logical to select mode 2.
There are many types and designs of dampers, and linear dampers have been shown
to be effective through their widespread use in the past. However, recent analytical
67

68.

studies show that nonlinear dampers can be used to provide a more optimal
condition than linear dampers, as these are effective over a larger range of modes.
In particular, the damping performance of square-root dampers ф=0.5) is
independent of the mode number and is only affected by the amplitude of vibration.
With some dampers (such as dashpot type), an initial static friction force must be
overcome before engaging of the viscous element. Field experiments have shown
the presence of this stick-move-stick-move behavior associated with such dampers.
This may effectively provide a fixed node instead of the intended damping for the
cable at low amplitude oscillations, and should be considered in design. The viscoelas- tic type dampers where an elastomeric element is permanently engaged
between the cable and the supporting elements, theoretically, are free of such initial
frictional thresholds. On the other hand, there are also damper designs that rely on
friction as the energy dissipation mechanism and the static friction threshold for
such dampers may be higher than for the other types.
Another factor needing consideration is the directionality of the damper. The cable
vibrations observed in the field indicate both vertical and horizontal components of
motion. Some damper designs are axi-symmetric and provide damping against
cable motion in any direction. Other dampers (e.g. dashpot types) provide damping
against motion only along the axis of the damper. It is possible to arrange two or
more such dampers so that the combination is effective in all directions. As the
majority of the observed motion due to rain-wind vibrations is in the vertical
direction, it may be sufficient to provide damping against only the vertical motion.
However, this has not been clearly established. It is recommended that damping be
made effective against cable movement in any direction.
Damper mounting details may transfer lateral forces due to damper action onto
components of the cable anchorage. Such forces must be considered in the design of
the cable anchorages.
Cable Cross-Ties
If used, provide clear and mandatory specifications for cable cross-ties. Experience
shows that cross-ties, when properly detailed and installed, can be an effective
method for suppressing undesirable levels of cable vibrations. Reported failures of
cross-ties have been generally traced to improper details and material selection.
The use of cross-ties creates local modes, which must be considered in design. The
frequency of the first plateau of local modes should be kept as high as possible.
Symmetric configurations of the restrainers with respect to intermediate-length
cables is preferred to increase the frequency interval (lower limit in particular)
corresponding to local modes, since they minimize the longest segment length.
68

69.

Cable cross-ties must be provided with initial tension sufficient to prevent slack of
the cross- ties during design wind events. The level of tension depends on the
dynamic properties of the cable system and the design wind event. The initial crosstie tensions must be established based on rational engineering analysis. Also, the tie
to cable connection must be carefully designed and detailed for the transfer of the
design forces.
User Tolerance Limits
A preliminary survey on sensitivity of bridge users to stay cable vibrations has
indicated that the comfort criteria for cable displacement can be described using the
following maximum single amplitudes (within 0.5 to 2.0 Hertz (Hz) range):
• 0.5 D (preferred).
• 1.0 D (recommended).
• 2.0 D (not to exceed).
While this aspect may need further study, the above can be used as a guide when
such displacements can be computed and/or needed as input for design of such
elements as dampers and cross-ties. The displacement limits need not be considered
for extreme events.
Retrofit of Existing Bridges
If an existing bridge is found or suspected to exhibit episodes of excessive stay
cable vibration, an initial field survey and inspection of the cable system should be
performed to assemble the following information:
• Eye-witness accounts, video footage of episodes.
• Condition of the stay cable anchorages and related components, noting any visible
damage and/or loose, displaced components.
A brief field instrumentation and measurement program can be used to obtain such
parameters as the existing damping levels of the cables. Instrumentation of cables to
record the vibration episodes, wind direction, wind velocity, and rain intensity
during their occurrences could also provide some confirmation of the nature of
cable vibrations.
The mitigation methods available for retrofit of existing bridges follow closely
those provided for the new bridges. However, the application of surface treatment
may be difficult, not practical, or cost prohibitive on existing structures. The
addition of cross-ties and/or dampers is recommended.
A split-pipe with surface modifications can be installed over the existing cable pipe
if this is found to be practical and cost effective. In many of the older bridges for
cables using polyethylene (PE) pipes, ultraviolet (UV) protection to cable pipes is
provided by wrapping the PE pipe with Tedlar(r) tape. These cables require periodic
69

70.

rewrapping as part of routine maintenance. The newer high-density polyethylene
(HDPE) cable pipes are manufactured with a co- extruded outer shell that provides
the needed UV resistance, thus providing a split-pipe as a secondary outer pipe has
the added benefit of eliminating the need for future Tedlar taping for the UV
protection.
In addition, any damaged cable anchorage hardware must be properly retrofitted or
replaced. It is recommended that the original cable supplier be contacted to ensure
the replacement of cable anchorage components and that the addition of mitigative
devices are compatible with the original design of the stay anchorage area.
Recommendations for Future Research
The design guidelines provide a concise approach to suppress wind-induced
vibrations in cable-stayed bridges and are based on the existing knowledge base and
further investigations performed through this project. While the design
recommendations are empirical, the mitigation methods discussed (dampers, cable
cross-ties, and surface modification) are proven to be effective through both past
field experience and laboratory testing. Future research in the following areas
clarifying some of the remaining key issues would strengthen the design guidelines.
• Additional wind tunnel testing of dry inclined cables.
• Further study of deck-induced vibration of stay cables.
• Study mechanics of rain-wind induced vibrations.
• Develop a mechanics-based model for stay- cable vibration enabling the
prediction of anticipated vibration characteristics.
• Predict the performance of stay cables after mitigation using the model.
• Perform a detailed quantitative assessment of various alternative mitigation
strategies.
• Improved understanding of inherent damping in stays and damping provided by
external devices.
• Improved understanding of cross-tie solutions.
• Refine recommendations for effective and economical design of stay-cable
vibration mitigation strategies for future bridges.
This is the first time a set of design guidelines have been proposed for the
mitigation of stay cable vibration. It is expected that future adjustments based on
actual cable performance and advances in cable technology may require further
refinements to the design guidelines.
References
70

71.

1. Saito, T., Matsumoto, M., and Kitazawa, M. "Rain-Wind Excitation of Cables on
Cable- Stayed Higashi-Kobe Bridge and Cable Vibration Control," Proceedings of
Cable-Stayed and Suspension Bridges conference, Deau- ville, France, October,
1994.
2. PTI
Publication (2001). Recommendations for stay cable design, testing and
installation. Post-Tensioning Institute Committee on Cable-Stayed Bridges, 4th ed.
3. Larose, G.L., and Smitt, L.W. "Rain/wind induced vibrations of the parallel stay
cables." Proceedings of the 1999 International Association for Bridge and Structural
Engineering (IABSE) Conference, Malmo, Sweden, 1999.
Researcher—This study was performed by HNTB Corporation in coordination with
Johns Hopkins University, Rowan Williams Davies and Irwin, Inc., and Buckland
and Taylor Ltd.
Distribution—This TechBrief is being distributed according to a standard
distribution. Direct distribution is being made to the Divisions and Resource
Centers.
Availability—This techbrief and the complete report FHWA-HRT-05-083 Wind
Induced Vibration of Stay Cables will be available in summer 2007 and may be
obtained from the FHWA Product Distribution Center by e-mail to
[email protected], by fax to 301-577-1421, or by phone to 301-577-0818.
Key Words—cable-stayed bridge, cables, wind, rain, vibrations, dampers, cross-ties
Notice—his document is disseminated under the sponsorship of the U.S.
Department of Transportation in the interest of information exchange. The U.S.
Government assumes no liability for the use of the information contained in this
document. This report does not constitute a standard, specification, or regulation.
The U.S. Government does not endorse products or manufacturers. Trademarks or
manufacturers' names appear in this report only because they are considered
essential to the objective of the document.
JULY 2007
Quality Assurance Statement—The Federal Highway Administration (FHWA)
provides high-quality information to serve Government, industry, and the public in
a manner that promotes public understanding. Standards and policies are used to
ensure and maximize the quality, objectivity, utility, and integrity of its information.
FHWA periodically reviews quality issues and adjusts its programs and processes to
ensure continuous quality improvement.
FHWA-05-084 HRDI-07/07-07(200)E
71

72.

72

73.

73

74.

74

75.

75

76.

76

77.

Research Investigation 98-034 RDT 05-004
Wind Induced Vibration of Stay Cables
Introduction
Cable-stayed bridges have been firmly established as the most efficient and cost
effective structural form in the 500-ft to 1500-ft span range. With this widespread
popularity of cable-stayed bridges around the world, increasingly longer spans are
being constructed employing increasingly longer stay cables. The stay cables are
laterally flexible structural members with very low fundamental frequency and very
little inherent damping. For this reason, the stay cables have been known to be
susceptible to excitations, especially during construction, wind, and rain-wind
conditions.
Recognition of this susceptibility of stay cables led to the incorporation of some
mitigation measures on several of the earlier structures. These included cable
cross-ties that effectively reduce the free length of cables (increasing their
frequency) and external dampers that increase cable damping. Perhaps due to the
lack of widespread recognition of the stay cable issues by the engineering
community and the supplier organizations, the application of these mitigation
measures on early bridges appear to have been fairly sporadic. However, those
bridges incorporating cable cross-ties or external dampers have generally
performed well.
During the mid 1980's to mid 1990's, a number of early cable-stayed bridges were
observed exhibiting large stay oscillations under certain environmental conditions.
From field observations it became evident that these vibrations were occurring
under moderate rain combined with moderate wind conditions, and hence were
referred to as rain/wind vibrations. The formation of a water rivulet along the
upper side of the cable and its interaction with wind flow have been solidly
established as the cause through many recent studies and wind-tunnel tests.
Exterior cable surface modifications that interfere with the formation of the water
rivulets have been tried and proven to be very effective in the mitigation of the
rain/wind vibrations.
At the time of the present investigation, it was evident that the rain-wind problem
had been essentially solved at least for practical provisions for its mitigation.
However, some further experimental and analytical work was needed to supplement
the existing knowledge base on several other stay cable vibration issues in order to
formulate adequate design guidelines.
Purpose
The objectives of this project were to:
77

78.

Identify gaps in current knowledge base Conduct analytical and experimental
research in critical areas Study performance of existing cable-stayed bridges Study
current mitigation methods
February, 2005
Research Development and Technology
Missouri Department of Transportation
2217 St. Marys Blvd. P.O. Box 270 Jefferson City, Missouri 65102
Develop procedures for aerodynamic performance assessment Develop design and
retrofit guidelines for stay cable vibration mitigation
Synthesis of Existing Information
An extensive literature survey was initially performed to form a baseline for the
current study. An on-line database of references was created so that all members of
the Project Team could add or extract information as necessary. The database
includes the article titles, authors, reference information, and abstracts when
attainable, and has built-in search capabilities.
An inventory of cable-stayed bridges primarily in the United States was created to
organize and share existing records with the entire Project Team. This database
includes information on geometry, cable properties, cable anchorages,
aerodynamic detailing, site conditions, and observed responses to wind.
Analysis, Evaluation, and Testing
Mechanics of Wind-Induced Vibrations
There are a number of mechanisms that can possibly lead to vibrations of stay
cables:
• Vortex excitation of an isolated cable or groups of cables
• Rain/wind induced vibrations of cables
• Wake galloping for groups of cables
• Galloping of single cables inclined to the wind
• Galloping of cables with ice accumulations
• Aerodynamic excitation of overall bridge modes of vibration involving cable
motion
• Motions due to buffeting by wind turbulence
• Motion due to fluctuating cable tensions
Most types of wind-induced vibrations tend to be mitigated by increasing the
Scruton number (Sc), given by:
Sc =c mZ / pD1
78

79.

m = mass of cable per unit length (kg/m) Z = damping as ratio of critical damping
p = air density (kg/m2) D = cable diameter (m)
This relationship shows that increasing the mass and damping of the cables
increases the Scruton number and therefore reduces oscillation amplitudes.
From the information reported on the various types of cable vibrations due to wind
loads, it was determined that galloping of dry inclined cables was the most critical
issue requiring further experimental research.
Wind-Tunnel Testing of Dry Inclined Cables
In order to clarify the dry cable galloping phenomenon and verify the instability
criteria proposed by Saito1, the Project Team conducted a series of wind tunnel
tests of a full-size 2D sectional model of an inclined cable. The testing was
performed in cooperation with the University of Ottawa in the "Propulsion" wind
tunnel at the Montreal Road campus of the Institute of Aerospace Research,
National Research Council Canada (IAR/NRCC).
During the testing, limited-amplitude high-speed vortex shedding excitations were
observed under a variety of conditions. While large oscillations of the cable
occurred (double amplitudes up to 1D), it is not conclusive that this was dry
inclined cable galloping. It was more likely high speed vortex shedding. Large
vibrations were only found at the lowest damping ratios (Z<0.001). Above a
damping ratio of 0.003, no significant vibrations were observed. Figure 1 shows the
results of this experiment as compared to the instability line determined by Saito.
The graph presents Reduced Wind Velocity Ur vs. the Scruton number, where:
№ = UCRIT / (f D)
UCRIT = critical wind velocity for instability
f = natural frequency
Saito Instability Line
Ж Saito 9=45 P =0 X Miyata
О FHWA Small Amplitude
0123456789 10 11 12 Scruton Number (Sc = m<^(p D2))
Figure 1: Comparison of wind velocity- damping relation of inclined dry cable.
D = cable diameter
360 330 300 270 240 210 180 150 120 90 60 30 0
The results of the wind tunnel testing have significant implications for the design
criteria of cable-stayed bridges. The 2001 PTI Guide Specification1 indicates that
the level of damping required for each cable is controlled by the inclined galloping
provision, which is more stringent than the provision to suppress rain/wind
79

80.

vibrations. This testing, however, suggests that if even a low amount of structural
damping is provided to the cable system, inclined cable galloping vibrations are not
significant. This damping corresponds to a Scruton number of 3, which is less than
the minimum of 10 established for suppression of rain/wind vibrations. Therefore if
enough damping is provided to mitigate rain/wind vibrations, then dry cable
instability should also be suppressed.
Study of Mitigation Methods
Development of recommended design approaches was based on previous and
current research focusing on cable aerodynamics, dampers, and cross-ties.
Theories on the behavior of linear and nonlinear dampers and cross-tie systems
were developed and compared to field measurements.
Linear and non-Linear Dampers
Dampers are often attached to stay cables near the anchorages to suppress
vibrations (Figure 2). However, prior to the present study, criteria for damper
design were not well established. The potential for widespread application of
dampers necessitated a thorough understanding of the resulting dynamic system
and a set of accepted design guidelines.
Figure 2: Damper at cable anchorage.
Analytical studies were performed covering both linear and non-linear dampers.
Design charts available for linear dampers were extended to cover non-linear
dampers. Results showed that while linear dampers may only achieve the optimal
damping ratio in one mode of vibration, non-linear dampers may attain optimal
performance at different amplitudes of vibration in each mode. Therefore a nonlinear damper has potential design advantages over a wider range of modes than
for a linear damper.
Results from field studies that are part of other on-going projects were used to
supplement the present study. Viscous dampers were installed on two stays on the
main-span of the Fred Hartman Bridge, and data was collected for almost three
years after the damper installation. The dampers were designed for optimal
performance in the fundamental mode of vibration, which should provide adequate
damping in the first several modes to suppress rain/wind vibration (i.e.,
approximately more than 0.5%). Results suggest that attached dampers render stay
cables less susceptible to many types of excitation by increasing the low levels of
80

81.

inherent mechanical damping. Amplitudes were significantly reduced across all
wind speeds observed in this study (up to 18 m/s at deck level).
Cross-Tie Systems
Figure 3: Cable cross-tie system.
Another method to counteract undesired oscillations is to increase the in-plane
stiffness of stays by connecting them together with a set of transverse secondary
cables, defined as cross-ties (Figure 3). Cross-ties effectively reduce the free length
of cables, therefore increasing their frequency. The connections transform
individual cables into a more complex cable network.
The free-vibration analysis method was applied to the study of a cable network that
was modeled after the Fred Hartman Bridge, which has a total of 192 cables in four
inclined planes connected at 15m intervals. A careful study of the solution patterns
showed two categories of roots:
Global modes, where the whole set of cables is involved in the oscillation.
Local modes, where the maximum amplitudes are located in the intermediate
segments of specific cables. The wavelength of these modes is essentially governed
by the distance between two consecutive connectors.
This analysis shows that careful consideration of dynamic behavior of the system
must be given for the design of cross-ties. The increase in frequency in the
fundamental modes that is usually attained by adding cross-ties must be balanced
with the potential undesirable behavior of the local modes. This aspect might
potentially reduce the overall benefit of enhancing the performance of individual
stay behavior by a network. However, for localized modes the vibration is confined
to a selected portion of the structure and the potential implications for long-term
structural sensitivity (fatigue damage) are less relevant.
Cable Surface Treatment
Figure 4: Types of cable surface treatments.
The effectiveness of different surface modifications are determined from wind
tunnel tests. No accepted methodology exists for the design of these elements. All
major cable suppliers provide cable pipes that include surface modifications to
mitigate rain/wind vibrations. Several types of cable surface treatments are shown
in Figure 4. Extensive research has been done in the past and these surface
treatments have been shown to be effective for mitigation of rain/wind vibration
The double helix spiral bead formations are the most common on new bridges, such
as the Leonard P. Zakim Bunker Hill Bridge (MA), U.S. Grant Bridge (OH),
Greenville Bridge (MS), William Natcher Bridge (KY), Maysville-Aberdeen Bridge
81

82.

(KY), and Cape Girardeau Bridge (MO). As a manufacturer proprietary item, test
data demonstrating their effectiveness is generally available from the cable
suppliers.
Design Guidelines
New Cable-Stayed Bridges
1. General:
A sufficiently detailed cable vibration analysis (including modal analysis of the
cable system) must be performed as part of the bridge design to identify the
potential for cable vibration. The following factors must be examined: the dynamic
properties of the cables, dynamics of the structural system, geometry of the cable
layout, cable spacing, exposure conditions, and estimated Scruton Numbers (Sc).
2. Mitigation of Rain/Wind Mechanism:
At a minimum, providing an effective surface treatment for cable pipes to mitigate
rain/wind vibrations is highly recommended. One common method is the use of
double-helical beads. The effectiveness of the surface treatment must be based on
the tests applicable to the specific system, provided by the manufacturer.
3. Additional Mitigation:
Depending on the outcome of the vibration study (Item 1), the provision of at least
one of the following major vibration mitigation measures (in addition to surface
treatment) is recommended:
• Additional damping (using external dampers)
• Cable cross-ties
4. Minimum Scruton Number
Following are minimum desired Scruton Numbers (Sc):
mZ / pD2 > 10 for regular cable arrangements
mZ / pD2 > 5 for cable pipes with effective surface treatment suppressing rain/
wind vibrations (see note)
Note: Limited tests3 on cables with double-helix surface treatments have suggested
that mZ / pD2 > 5 may be acceptable. However, it is felt that such reductions
should be made only for regularly spaced single cable arrangements. In general it
is recommended to keep the Scruton Number as high as possible by providing
external dampers and/or cross-ties. For unusual geometry or double stay
arrangements where parallel stays are placed within close proximity to one
another, careful case-by-case evaluation of these limits are recommended.
5. External Dampers:
82

83.

Most dampers used in bridges are proprietary items and design details should be
provided by the manufacturer. Manufacturer warranties should be requested for all
proprietary damping devices.
A damper can be tuned to yield optimal damping in any one selected mode. For
other modes the level of damping will be less than this optimal value. Rain/wind
vibrations occur predominantly in mode 2.
Therefore, if a damper is to be tuned to a particular mode to mitigate rain/wind
vibrations, it appears logical to select mode 2.
There are many types and designs of dampers, and linear dampers have been
shown to be effective through their widespread use in the past. However, recent
analytical studies show that non-linear dampers can be used to provide a more
optimal condition than linear dampers, as these are effective over a larger range of
modes. In particular, the damping performance of square-root dampers (P=0.5) is
independent of the mode number and is only affected by the amplitude of vibration.
With some dampers (such as dash-pot type), an initial static friction force must be
overcome before engaging of the viscous element. Field experiments have shown
the presence of this stick-move- stick-move behavior associated with such dampers.
This may effectively provide a fixed node instead of the intended damping for the
cable at low amplitude oscillations, and should be considered in design.
The visco-elastic type dampers where an elastomeric element is permanently
engaged between the cable and the supporting elements, theoretically, are free of
such initial frictional thresholds. On the other hand, there are also damper designs
that rely on friction as the energy dissipation mechanism and the static friction
threshold for such dampers may be higher than for the other types.
Another factor needing consideration is the directionality of the damper. The cable
vibrations observed in the field indicate both vertical and horizontal components of
motion. Some damper designs are axi-symmetric and provide damping against
cable motion in any direction. Other dampers (e.g. dash-pot types) provide
damping against motion only along the axis of the damper. It is possible to arrange
two or more such dampers so that the combination is effective in all directions. As
the majority of the observed motion due to rain/wind vibrations is in the vertical
direction, it may be sufficient to provide damping against only the vertical motion.
However, this has not been clearly established. It is recommended that damping be
made effective against cable movement in any direction.
Damper mounting details may transfer lateral forces due to damper action onto
components of the cable anchorage. Such forces must be considered in the design of
the cable anchorages.
83

84.

1. Cable Cross-ties:
If used, provide clear and mandatory specifications for cable cross-ties. Experience
shows that cross-ties, when properly detailed and installed, can be an effective
method for suppressing undesirable levels of cable vibrations. Reported failures of
cross-ties have been generally traced to improper details and material selection.
The use of cross-ties creates local modes, which must be considered in design. The
frequency of the first plateau of local modes should be kept as high as possible.
Symmetric configurations of the restrain- ers with respect to intermediate-length
cables is preferred to increase the frequency interval (lower limit in particular)
corresponding to local modes, since they minimize the longest segment length.
Cable cross-ties must be provided with initial tension sufficient to prevent slack of
the cross-ties during design wind events. The level of tension depends on the
dynamic properties of the cable system and the design wind event. The initial crosstie tensions must be established based on rational engineering analysis. Also, the tie
to cable connection must be carefully designed and detailed for the transfer of the
design forces.
2. User Tolerance Limits: A preliminary survey on sensitivity of bridge users to stay
cable vibrations has indicated that the comfort criteria for cable displacement can
be described using the following maximum single amplitudes (within 0.5 to 2.0 Hz
range):
• 0.5 D (Preferred)
• 1.0 D (Recommended)
• 2.0 D (Not to Exceed)
While this aspect may need further study, the above can be used as a guide when
such displacements can be computed and/ or needed as input for design of such
elements as dampers and cross-ties. The displacement limits need not be considered
for extreme events.
Retrofit of Existing Bridges
If an existing bridge is found or suspected to exhibit episodes of excessive stay
cable vibration, an initial field survey and inspection of the cable system should be
performed to assemble the following information:
• Eye-witness accounts, video footage of episodes
Condition of the stay cable anchorages and related components, noting any visible
damage and/or loose, displaced components.
A brief field instrumentation and measurement program can be used to obtain such
parameters as the existing damping levels of the cables. Instrumentation of cables
to record the vibration episodes, wind direc
84

85.

tion, wind velocity, and rain intensity during their occurrences could also provide
some confirmation of the nature of cable vibrations.
The mitigation methods available for retrofit of existing bridges follow closely those
provided for the new bridges. However, the application of surface treatment may be
difficult, not practical, or cost prohibitive on existing structures. The addition of
cross-ties and/or dampers is recommended.
A split-pipe with surface modifications can be installed over the existing cable pipe
if this is found to be practical and cost effective. In many of the older bridges for
cables using polyethylene (PE) pipes, ultraviolet (UV) protection to cable pipes is
provided by wrapping the PE pipe with Tedlar tape. These cables require periodic
re-wrapping as part of routine maintenance. The newer high-density polyethylene
(HDPE) cable pipes are manufactured with a co-extruded outer shell that provides
the needed UV resistance, thus providing a split-pipe as a secondary outer pipe has
the added benefit of eliminating the need for future Tedlar taping for the UV
protection.
In addition, any damaged cable anchorage hardware must be properly retrofitted
or replaced. It is recommended that the original cable supplier be contacted to
ensure the replacement of cable anchorage components and that the addition of
mitigative devices are compatible with the original design of the stay anchorage
area.
The design guidelines provide a concise approach to suppress wind-induced
vibrations in cable-stayed bridges, and are based on the existing knowledge base
and further investigations performed through this project. While the design
recommendations are empirical, the mitigation methods discussed (dampers, cable
cross- ties, and surface modification) are proven to be effective through both past
field experience and laboratory testing. Future research in the following areas
clarifying some of the remaining key issues would strengthen the design guidelines.
• Additional wind-tunnel testing of dry inclined cables.
• Further study of deck-induced vibration of stay cables.
• Study mechanics of rain/wind induced vibrations.
• Develop a mechanics-based model for stay-cable vibration enabling the
prediction of anticipated vibration characteristics.
• Predict the performance of stay cables after mitigation using the model.
• Perform a detailed quantitative assessment of various alternative mitigation
strategies.
• Improved understanding of inherent damping in stays and that provided by
external devices.
85

86.

• Improved understanding of cross-tie solutions.
• Refine recommendations for effective and economical design of stay-cable
vibration mitigation strategies for future bridges.
This is the first time a set of design guidelines have been proposed for the
mitigation of stay cable vibration. It is expected that future adjustments based on
actual cable performance and advances in cable technology may require further
refinements to the design guidelines.
Recommendations for Future Research
Researcher- This study was performed by HNTB Corporation in coordination with
Johns Hopkins University, Rowan Williams Davies and Irwin, Inc., and Buckland
and Taylor Ltd., FHWA. Contract No. DTFH61-99-C-00095.
Key Words- cable-stayed bridge, cables, wind, rain, vibrations, dampers, cross-ties
For Additional Information Contact
Harold Bosch FHWA
Director of Aerodynamics
Phone: 202-493-3031
E-mail: [email protected]
Missouri Department of Transportation Research, Development and Technology
2217 St. Marys Boulevard P.O. Box 270
Jefferson City, MO 65102
Phone: (573) 526-4335
1-888-ASK MODOT Email: [email protected] Web Address:
www.modot.org/services/rdt
1
Saito, T., Matsumoto, M., and Kitazawa, M., (1994) "Rain-Wind Excitation of
Cables on Cable- Stayed Higashi-Kobe Bridge and Cable Vibration Control",
Proceedings of Cable-Stayed and Suspension Bridges, Deauville, France, Oct.
1994.
1
PTI Guide Specification (2001). Recommendations for stay cable design,
testing and installation. Post-Tensioning Institute Committee on CableStayed Bridges, 4th ed.
3 Larose, G. L., & Smitt, L. W. (1999). Rain/wind induced vibrations of the parallel
stay cables for the Oresund High Bridge. Proceedings of the 1999IABSE
Conference, Malmo, Sweden.
86

87.

Ссылки наших партнеров в США, Канаде, Японии , которые успешно внедряют изобретения проф. дтн ЛИИЖТ
(ПГУПС) Уздина Александра Михайловича для железнодорожных мостов и магистральных трубопроводов :
косоге, квадратные, трубчатые , крестовидные антисейсмические о фрикционно- демпфирующего компенсаторы
( соединения), для увеличения демпфирующей способности при импульсных растягивающих нагрузках, для
обеспечения многокаскадного демпфирования предварительно напряженных вантовых конструкции по
изобретениям №№ 2193635, 2406798,1143895, 1168755, 1174616,165076 «Опора сейсмостойкая» американской
фирмой “STAR SEISMIC” https://madisonstreetcapital.com/select-transaction-7 и Канадской фирмой QuakeTek проф
дтн ПГУПC Уздин А. М https://www.quaketek.com/products-services/ , Японской фирмой Kowakin и другими в
Новой Зеландии, Тайване , Китае, Украине, Казахстане , Грузии, Армении, Азербайджане
Seismic resistance GD Damper https://www.youtube.com/watch?v=I4YOheI-HWk&t=5s
https://www.youtube.com/watch?v=CIZCbPInf5k
https://www.youtube.com/watch?v=ZRJcowT24I8&t=1s
https://www.youtube.com/watch?v=bFjGdgQz1iA
Seismic Friction Damper - Small Model QuakeTek
https://www.youtube.com/watch?v=YwwyXw7TRhA
https://www.youtube.com/watch?v=ViGHmWVvEkU&t=2s
https://www.youtube.com/watch?v=oT4Ybharsxo
Earthquake Protection Damper
https://www.youtube.com/watch?v=GOkJIhVNUrY&t=2s
Ingenier?a S?smica B?sica explicada con marco did?ctico QuakeTek QuakeTek
https://www.youtube.com/channel/UCCGoRHfZQlJ8cwdGJxOQgLQ
https://www.youtube.com/watch?v=aSZa--SaRBY&t=2s
Friction damper for impact absorption DamptechDK
https://www.youtube.com/watch?v=pkfnGJ6Q7Rw&t=5s
https://www.youtube.com/watch?v=EFdjTDlStGQ
https://www.youtube.com/watch?v=NRmHBla1m8A
Адреса американских и немецких фирм, которые внедрили изобретения организации «Сейсмофонд» и
осуществляют копирование и патентование в США , с помощью консультантов и аудиторов для сейсмозащиты
мостов, зданий, сооружений и магистральных трубопроводов в США, Канаде ,где активно внедряются
фрикционно-подвижные соединения (ФПС) и изобретения "Сейсмофонд " при СПб ГАСУ , проф. ПГУПС дтн
А.М.Уздина и других русских изобретателей
JCM Industries, Inc. P. O. Box 1220 Nash, TX 75569-1220 www.jcmindustries.com
For information, contact: Pacific Flow Control Ltd. P.O. Box 31039 RPO Thunderbird Langley V1M 0A9 Call Toll Free: 1800-585-TAPS (8277) Phone: 604-888-6363 www.pacificflowcontrol.ca
INDUSTRIES S 'IMSERTS St Fabricated Tapping Sleeves Carbon Steel - Stainless Steel
21919 20th Avenue SE • Suite 100 • Bothell, WA 98021 425.951.6200 • 1.800.426.9341 • Fax: 425.951.6201
www.romac.com CORPORATE HEADQUARTERS 21919 20th Avenue SE Bothell, WA 98021
[map] Toll Free: 800.426.9341 Local: 425.951.6200 Fax: 425.951.620 Website address: www.romac.com
NON-METALLIC EXPANSION JOINT DIVISION FLUID SEALING ASSOCIATION 994 Old Eagle School Road, Suite
1019, Wayne, PA 19087 Telephone: (610) 971-4850
Facsimile: (610) 971-4859
Fluid Sealing Association 994 Old Eagle School Road #1019 Wayne, PA 19087-1866 610.971.4850 (USA)
WILLBRANDT KG Schnackenburgallee 180 22525 Hamburg Germany Phone +49 40 540093-0 Fax +49 40 54009347 [email protected]
Subsidiary Hanover Reinhold-Schleese-Str. 22 30179 Hannover
Germany Tel +49 511 99046-0 Fax +49 511 99046-30 [email protected]
Subsidiary Berlin Breitenbachstra?e 7 – 9 13509 Berlin
Germany Tel +49 30 435502-25 Fax +49 30 435502-20 [email protected] WILLBRANDT
Gummiteknik A/S Finlandsgade 29 4690 Haslev Denmark www.willbrandt.dk www.willbrandt.se
Fluid Sealing Association
994 Old Eagle School Road #1019
Wayne, PA 19087-1866
610.971.4850 (USA)
WILLBRANDT KG
Schnackenburgallee 180
87

88.

22525 Hamburg
Germany
Phone +49 40 540093-0
Fax +49 40 540093-47
[email protected]
Subsidiary Hanover
Reinhold-Schleese-Str. 22
30179 Hannover
Germany
Tel +49 511 99046-0
Fax +49 511 99046-30
[email protected]
Subsidiary Berlin
Breitenbachstra?e 7 - 9
13509 Berlin
Germany
Tel +49 30 435502-25
Fax +49 30 435502-20
[email protected]
WILLBRANDT
Gummiteknik A/S
Finlandsgade 29
4690 Haslev
Denmark
www.willbrandt.dk
www.willbrandt.se
Адреса американских и немецких фирм, организация занимающихся проектированием и внедрением
технических идей проф дтн А.М.Уздина и монтажом компенсатора Сальникова, на фрикционно –подвижных
соединениях (ФПС) для магистральных трубопроводов в США , Германии, Китае и др странах
JCM Industries, Inc. P. O. Box 1220 Nash, TX 75569-1220 www.jcmindustries.com
For information, contact: Pacific Flow Control Ltd. P.O. Box 31039 RPO Thunderbird Langley V1M 0A9 Call Toll Free: 1800-585-TAPS (8277) Phone: 604-888-6363 www.pacificflowcontrol.ca
INDUSTRIES S 'IMSERTS St Fabricated Tapping Sleeves Carbon Steel - Stainless Steel 21919 20th Avenue SE
Suite 100 • Bothell, WA 98021 425.951.6200 • 1.800.426.9341 • Fax: 425.951.6201 www.romac.com
CORPORATE HEADQUARTERS 21919 20th Avenue SE Bothell, WA 98021 [map] Toll Free: 800.426.9341 Local:
425.951.6200 Fax: 425.951.620 Website address: www.romac.com
NON-METALLIC EXPANSION JOINT DIVISION FLUID SEALING ASSOCIATION 994 Old Eagle School Road, Suite
1019, Wayne, PA 19087 Telephone: (610) 971-4850
Facsimile: (610) 971-4859
Fluid Sealing Association 994 Old Eagle School Road #1019 Wayne, PA 19087-1866 610.971.4850 (USA)
WILLBRANDT KG Schnackenburgallee 180 22525 Hamburg Germany Phone +49 40 540093-0 Fax +49 40 54009347 [email protected]
Subsidiary Hanover Reinhold-Schleese-Str. 22 30179 Hannover
Germany Tel +49 511 99046-0 Fax +49 511 99046-30 [email protected]
Subsidiary Berlin
Breitenbachstra?e 7 – 9 13509 Berlin
Germany Tel +49 30 435502-25 Fax +49 30 435502-20 [email protected] WILLBRANDT
Gummiteknik A/S
Finlandsgade 29 4690 Haslev Denmark www.willbrandt.dk www.willbrandt.se
HTTPS://WWW.DAMPTECH.COM/-RUBBER-BEARING-FRICTION-DAMPERRBFD HTTPS://WWW.DAMPTECH.COM/-RUBBER-BEARING-FRICTION-DAMPER-RBFD
https://www.damptech.com/for-buildings-cover https://www.youtube.com/watch?v=r7q5D6516qg
https://pdfs.semanticscholar.org/9e18/40d8ecd555c288babdf4f3272952788a7127.pdf
Расчетные модели демпфирующей сейсмоизоляции и антисейсмических фрикционных демпфирующих связей
(соединений) рамных узлов металлических конструкций на прогрессирующее (лавинообразное ) обрушение и их
программная реализация в SCAD Office , широко используются в США, Канаде, Японии
https://ppt-online.org/819846
https://ppt-online.org/810519
https://ppt-online.org/813115
https://ppt-online.org/812691
https://ppt-online.org/812829
88

89.

https://ru.scribd.com/document/470293152/MIN-t3487810-Interzet-ru-Zaschita-Zdaniy-Ot-Avariynikh-VozdeiatviyPriogressiruyushikh-Obrucheniy-Pri-Chrezvichaynikh-Situatsiyakh-Obespechenie-Ustoyc
https://ru.scribd.com/document/478699630/%D0%A0aschet-Na-Progressiruyuchee-Lavinojbraznoe-Obruchenie-PriOsobikh-Vozdeystviyakh-v-Nagornom-Karabakhe-Stepanokert-SCAD-Offic-214-Str
https://ru.scribd.com/document/483344408/SPBGASU-Design-Solutions-Providing-Damping-Seismic-Isolation-andExplosion-Safety-of-Railway-Bridges-Using-Anti-seismic-Damping-Kaganovsky-225-Str
https://ru.scribd.com/document/481237760/LISI-Opit-Viravnivaniya-Krena-Avariynikh-Zheleznodorozhnikh-Mostov-sIspolzovaniem-Antiseismicheskikh-Friktionno-Dempfirushikh-Opor-184-Str
https://ru.scribd.com/document/478466722/Raschenie-Modeli-Dempfiruyuchey-Seismoizolyatsii-i-AntiseismicheskikhFriktsionnikh-Dempfiruychikh-Svyazey-127
https://www.wessex.ac.uk/components/com_chronoforms5/chronoforms/uploads/Abstract/20200921232334_SPBGASU_i
spitanie_na_seismostoykost_zheleznodorozhnikh_mostov_s_dempfiruyuchey_seismoizolyatsiey_v_vichslitelnom_komple
kse_SCAD_Office_125r.pdf
https://ru.scribd.com/document/476936332/Ispitanie-Na-Seismostoykost-Zheleznodorozhnikh-Mostov-s-DempfiruyucheySeismoizolyatsiey-v-Vichslitelnom-Komplekse-SCAD-Office-125
https://yadi.sk/d/6KGxBSmtbRYEGQ
https://cloud.mail.ru/home/Ispitanie%20na%20seismostoykost%20zheleznodorozhnikh%20mostov%20s%20dempfiruyuc
hey%20seismoizolyatsiey%20v%20vichslitelnom%20komplekse%20SCAD%20Office%20125r.doc
https://docs.google.com/document/d/1ZKhlPawpM5hH9Kt4DnRj7j7XYLYwJrtb/edit
https://www.damptech.com/-rubber-bearing-friction-damper-rbfd
https://ru.files.fm/filebrowser#/Ispitanie na seismostoykost zheleznodorozhnikh mostov s dempfiruyuchey seismoizolyatsi
ey v vichslitelnom komplekse SCAD Office 125r.doc
Seismic resistance GD Damper
https://www.youtube.com/watch?v=I4YOheI-HWk&t=5s
https://www.youtube.com/watch?v=CIZCbPInf5k
https://www.youtube.com/watch?v=ZRJcowT24I8&t=1s
https://www.youtube.com/watch?v=bFjGdgQz1iA
Seismic Friction Damper - Small Model
QuakeTek
https://www.youtube.com/watch?v=YwwyXw7TRhA
https://www.youtube.com/watch?v=ViGHmWVvEkU&t=2s
https://www.youtube.com/watch?v=oT4Ybharsxo
Earthquake Protection Damper https://www.youtube.com/watch?v=GOkJIhVNUrY&t=2s
Ingenier?a S?smica B?sica explicada con marco did?ctico QuakeTek QuakeTek
https://www.youtube.com/channel/UCCGoRHfZQlJ8cwdGJxOQgLQ
https://www.youtube.com/watch?v=aSZa--SaRBY&t=2s
Friction damper for impact absorption DamptechDK
https://www.youtube.com/watch?v=pkfnGJ6Q7Rw&t=5s
https://www.youtube.com/watch?v=EFdjTDlStGQ
https://www.youtube.com/watch?v=NRmHBla1m8A
https://www.wessex.ac.uk/components/com_chronoforms5/chronoforms/uploads/Abstract/20200921232334_SPBGASU_i
spitanie_na_seismostoykost_zheleznodorozhnikh_mostov_s_dempfiruyuchey_seismoizolyatsiey_v_vichslitelnom_komple
kse_SCAD_Office_125r.pdf
https://ru.scribd.com/document/476936332/Ispitanie-Na-Seismostoykost-Zheleznodorozhnikh-Mostov-s-DempfiruyucheySeismoizolyatsiey-v-Vichslitelnom-Komplekse-SCAD-Office-125
https://yadi.sk/d/6KGxBSmtbRYEGQ
https://cloud.mail.ru/home/Ispitanie%20na%20seismostoykost%20zheleznodorozhnikh%20mostov%20s%20dempfiruyuc
hey%20seismoizolyatsiey%20v%20vichslitelnom%20komplekse%20SCAD%20Office%20125r.doc
https://docs.google.com/document/d/1ZKhlPawpM5hH9Kt4DnRj7j7XYLYwJrtb/edit
https://www.damptech.com/-rubber-bearing-friction-damper-rbfd
89

90.

https://ru.files.fm/filebrowser#/Ispitanie na seismostoykost zheleznodorozhnikh mostov s dempfiruyuchey
seismoizolyatsiey v vichslitelnom komplekse SCAD Office 125r.doc
Антисейсмические косые компенсаторы и демпфирующие связи и конструктивных решений на прогрессирующее
лавинообразное обрушение при особых воздействияхна магистральный трубопровод с использованием
противовзрывных , анисейсмических, фрикционно –демпфирующих связей (устройств) , в среде
вычислительного комплекса SCAD Office ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ, РАЗРУШЕНЫХ СООРУЖЕНИЙ ПРИ
особых воздействиях (обстрелах ) например в Нагороном Карабахе ( Армения) за счет использования трения ,
рассеивающей взрывной или сейсмической энергии с использованием фрикционно-демпфирующих связей
репатрианта из Израиля на Украину Кагановского ( Новые конструктивные решения антисейсмической
демпфирующей связи Кагановского http://www.elektron2000.com/article/1404.html ) и с демпфирующей
сейсмоизоляции и антисейсмических фрикционных демпфирующих связей (соединений) рамных узлов
металлических конструкций на прогрессирующее (лавинообразное ) обрушение и их программная реализация
в SCAD Office
могут быть использоваться :
:
1.
При восстановление магистрального трубопровода или усиление существующих
железнодорожных мостов , с демпфирующей сейсмоизоляцией на высокопрочных болтов, содержащие
последовательно соединенные пакеты деталей с овальными отверстиями, большей оси которые расположены
вдоль оси соедиения по линии нагрузки , согласно изобретения №№ 1168755, 1174616, 1143895, 165076,
2010136746 при восстановлении и реконструкции сооружений в районах с повышенной сейсмичностью с
металлическим и железобетонным каркасом.
2.
В существующих и вновь проектируемых магистральных трубопроводах и сооружениях России ,
необходимо использовать высокопрочные болты, содержащие последовательно соединенные пакеты деталей с
овальными отверстиями, большей оси которые расположены вдоль оси соедиения по линии нагрузки , согласно
изобретения №№ 1168755, 1174616, 1143895, 165076, 2010136746.
3.
В высотных зданиях и сооружениях от особого воздействия ( обстрелы ) и от взрывных нагрузках
.
4.
Для крепления эксплуатируемого оборудования и агрегатов электростанций, магистральных
трубопроводов, линий электропередач , в том числе атомных, от сейсмических нагрузок и взрывов.
5.
Для крепления магистрального трубопровода необходимо использовать косой компенсатор на
высокопрочных болта, содержащие последовательно соединенные пакеты деталей с овальными отверстиями,
большей оси которые расположены вдоль оси соединения по линии нагрузки , согласно изобретения №№
1168755, 1174616, 1143895, 165076, 2010136746
6.
Для крепления оборудования и агрегатов морских кораблей при продольной и поперечной качке,
необходимо использовать высокопрочные болты, содержащие последовательно соединенные пакеты деталей с
овальными отверстиями, большей оси которые расположены вдоль оси соединения по линии нагрузки , согласно
изобретения №№ 1168755, 1174616, 1143895, 165076, 2010136746
7.
Для крепления рекламных щитов от взрывных и ветровой нагрузки, так же необходимо
использовать высокопрочные болты, содержащие последовательно соединенные пакеты деталей с овальными
отверстиями, большей оси которые расположены вдоль оси соединения по линии нагрузки , согласно изобретения
№№ 1168755, 1174616, 1143895, 165076, 2010136746
Используемая литература при испытаниях численным моделированием в ПК SCAD креплений узлов и
фрагментов крепления предохранительного дорожного барьера ( изобретение № 1622494, Грузия ) с
использованием антисейсмических фрикционно- демпфирующих опор с зафиксированными запорными
элементов в штоке, по линии ударной нагрузки от груженого самосвала, автобуса согласно изобретения №
165076 «Опора сейсмостойкая» и испытаниях на сейсмостойкость выравнивающейся сейсмоизоляции
1 СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СДВИГОУСТОЙЧИВЫХ
И ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ СИСТЕМУ ДЕМПФИРОВАНИЯ ФРИКЦИОННОСТИ
И СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ВЗРЫВНОЙ И СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ" № 2010136746 E 04 C
2/09 Дата опубликования 20.01.2013
2. Патент на полезную модель № 165 076 " Опора сейсмостойкая" 10.10.2016 Б.л 28
3. Патент на полезную модель № 154506 "Панель противовзрывная" 27.08.2015 бюл № 28
4.Изобретение № 1760020 "Сейсмостойкий фундамент" 07.09.1992
5. Изобретение № 1011847 "Башня" 30.08.1982
6. Изобретение № 1038457 "Сферический резервуар" 30.08.1982
7. Изобретение № 1395500 "Способ изготовления ячеистобетонных изделий на пористых заполнителях"
15.05.1988 8. Изобретение № 998300 "Захватное устройство для колонн" 23.02.1983
90

91.

9. Захватное устройство сэндвич-панелей № 24717800 опуб 05 05.2011
10. Стена и способ ее возведения № 1728414 опул 19.06.1989
11. Заявки на изобретение № 20181229421/20(47400) от 10.08.2018 «Опора сейсмоизолирующая «гармошка».
Используется Японии.
12. Заявки на изобретение № 2018105803/20 (008844) от 11.05.2018 «Антисейсмическое фланцевое фрикционноподвижное соединение для трубопроводов» F 16L 23/02 ,
13. Заявка на изобретение № 2016119967/20 ( 031416) от 23.05.2016 «Опора сейсмоизолирующая маятниковая»
E04 H 9/02.
14. Журнал «Сельское строительство» № 9/95 стр.30 «Отвести опасность», А.И.Коваленко
15. Журнал «Жилищное строительство» № 4/95 стр.18 «Использование сейсмоизолирующего пояса для
существующих зданий»,
А.И.Коваленко
16. Журнал «Жилищное строительство» № 9/95 стр.13 «Сейсмоизоляция малоэтажных жилых зданий»,
17. Журнал «Монтажные и специальные работы в строительстве» № 4/95 стр. 24-25 «Сейсмоизоляция
малоэтажных зданий»,
18. Российская газета от 26.07.95 стр.3 «Секреты сейсмостойкости». А.И.Коваленко.
19. Российская газета от 11.06.95 «Землетрясение: предсказание на завтра», А.И.Коваленко
20. Газета «Грозненский рабочий» № 5 февраль 1996 «Честь мундира или сэкономленные миллиарды»,
21. «Голос Чеченской Республики» 1 февраль 1996 «Башни и баллы» А.И.Коваленко.
21. Республика ЧР № 7 август 1995 «Удар невиданной звезды или через четыре года». А.И.Коваленко
21. Газета «Земля России» за октябрь 1998 стр. 3 «Уникальные технологии возведения фундаментов без
заглубления –
дом на грунте. Строительство на пучинистых и просадочных грунтах»
22. Газета «Земля России» № 2 ( 26 ) стр. 2-3 « Предложение ученых общественной организации инженеров
«Сейсмофонд» –
Фонда «Защита и безопасность городов» в области реформы ЖКХ.
23. Журнал «Жизнь и безопасность « № 3/96 стр. 290-294 «Землетрясение по графику» Ждут ли через четыре
года планету
«Земля глобальные и разрушительные потрясения «звездотрясения» А.И.Коваленко,
Е.И.Коваленко.
24. Журнал «Монтажные и специальные работы в строительстве» № 11/95 стр. 25 «Датчик регистрации
электромагнитных
волн, предупреждающий о землетрясении - гарантия сохранения вашей жизни!» и
другие зарубежные научные издания и
журналах за 1994- 2004 гг. А.И.Коваленко и др. изданиях С
брошюрой «Как построить сейсмостойкий дом с учетом народного опыта сейсмостойкого строительства
горцами Северного
Кавказа сторожевых башен» с.79 г. Грозный –1996. А.И.Коваленко в ГПБ им Ленина г.
Москва и РНБ СПб пл. Островского, д.3
Приложение список перечень заявок на изобретения и научных публикаций в журналах СПб ГАСУ о
демпфирующих сдвиговых энернопоглотителях, для обеспечения устойчивости существующего лестничных
маршей и сооружений от особых воздействий, можно ознакомится по ссылкам:
Описание изобретения на полезную модель Сейсмостойкая фрикционно 18 стр
https://yadi.sk/i/JZ0YxoW0_V6FCQ
Заявка на изобретение полезную модель Энергопоглощающие дорожное барьерное ограждение 23 стр
https://yadi.sk/d/dWKraP12fvXAlA
Описание изобретения на полезную модель Взрывостойкая лестница 10 стр https://yadi.sk/i/EDoOs4AFUWKYEg
Заявка на изобретение полезная модель Опора сейсмоизолирующая гармошка 20 стр
https://yadi.sk/i/JOuUB_oy2sPfog
Заявка на полезную модель Опора сейсмоизолирующая маятниковая 32 стр https://yadi.sk/i/Ba6U0Txx-flcsg
Виброизолирующая опора Е04Н 9 02 РЕФЕРАТ изобретения полезная 17 стр
https://yadi.sk/i/dZRdudxwOald2w
Обеспечение взрывостойкости существующих железнодорожных мостов на основе 15 стр
https://yadi.sk/i/en6RGTLgfhrg_A
Доклад в СПб ГАСУ усиление опор Крымского моста https://yadi.sk/i/RpW2sh5lMdx35A
Скачать научную статью Сейсмофонд при СПб ГАСУ( опубликованную в США, Японии и др странах ), можно по
ссылке : Использование лего сбрасываемых конструкций для повышения сейсмостойкости сооружений
http://scienceph.ru/f/science_and_world_no_3_43_march_vol_i.pdf
Изобретения с демпфирующей сейсмоизоляций «Сейсмофонд» широк используются американской фирмой
RUBBER BEARING FRIKTION DAMPER (RBFD) в Японии, Новой Зеландии, США, Китае, Тайване и др странах
https://www.damptech.com/-rubber-bearing-friction-damper-rbfd https://www.damptech.com/for-buildings-cover
http://downloads.hindawi.com/journals/sv/2018/5630746.pdf
https://www.youtube.com/watch?v=r7q5D6516qg
Теория сейсмостойкости находится в кризисе, а жизнь миллионов граждан проживающих в ЖБ гробах не
относится к государственной безопасности
http://www.myshared.ru/slide/971578/
91

92.

https://yadi.sk/i/JfXt8hs_aXcKRQ https://yadi.sk/i/p5IgwFurPlgp1w
Оценка возможности инициирования сейсмического геофизического и техногенного оружия с применением
существующих технических средств и технологий https://yadi.sk/i/3VmQxa78RhhBBA
ГОСТ 6249-52 «Шкала для определения силы землетрясения в пределах от 6 до 9 баллов»
http://scaleofintensityofearthquakes.narod.ru
http://scaleofintensityofearthquakes2.narod.ru
http://scaleofintensityofearthquakes3.narod.ru http://peasantsinformagency1.narod.ru
http://s-a-m-a-r-a-citi.narod.ru http://sergeyshoygu.narod.ru/pdf1.pdf
Обеспечение взрывостойкости существующих железнодорожных мостов на основе 15 стр
https://yadi.sk/i/en6RGTLgfhrg_A
Патенты изобретения взрывозащите противовзрывная https://yadi.sk/i/-PwJxeHVvI_eoQ
Научный доклад на 67 конференции СПб ГАСУ 4 стр https://yadi.sk/i/sMuk8V-J0Ui_lw
Научная статья в журнале СПб ГАСУ https://yadi.sk/i/Vf_86hLPmeYIsw
Доклад на конференции изобретателей Попов ЛПИ Политех 5 стр https://yadi.sk/i/c1D-6wvsIeJWnA
Антисейсмическое фланцевое фрикционн 4 стр https://yadi.sk/i/pXaZGW6GNm4YrA
Обеспечение взрывостойкости существующих лестничных маршей 8 стр https://yadi.sk/i/ZJNyX-y0gsfEyQ
Доклад сообщение научное Испытание математических моделей ФПС 60 стр + выводы
https://yadi.sk/d/6lNXCB4lw-HgpA
Научная статья доклад сообщения конференции с 5 по 7 февраля 2014 19 стрhttps://yadi.sk/i/CnFN36oKLYPpzQ
Научное сообщение доклад на 67 конференции проходившей в начале 3 5 февраля 2010 г в СПб ГАСУ стр 208
стр 211 2 страницы https://yadi.sk/i/MaKtKmd5GP9ecw
Доклад сообщение Маживеа Уздина Испытание математических моделей на сейсмостойкость 137 стр
https://yadi.sk/d/MDvdSPojHUpe3w
ЛИСИ Научные статьи изобретателя СПбГАСУ научной конференции 9 стр https://yadi.sk/i/uLbA_SwO5GHO2w
Ссылки наших партнеров в США, Канаде, Японии , которые успешно внедряют изобретения проф. дтн ЛИИЖТ
(ПГУПС) Уздина Александра Михайловича для железнодорожных мостов и магистральных трубопроводов :
косоге, квадратные, трубчатые , крестовидные антисейсмические о фрикционно- демпфирующего компенсаторы
( соединения), для увеличения демпфирующей способности при импульсных растягивающих нагрузках, для
обеспечения многокаскадного демпфирования предварительно напряженных вантовых конструкции по
изобретениям №№ 2193635, 2406798,1143895, 1168755, 1174616,165076 «Опора сейсмостойкая» американской
фирмой “STAR SEISMIC” https://madisonstreetcapital.com/select-transaction-7 и Канадской фирмой QuakeTek проф
дтн ПГУПC Уздин А. М https://www.quaketek.com/products-services/ , Японской фирмой Kowakin и другими в
Новой Зеландии, Тайване , Китае, Украине, Казахстане , Грузии, Армении, Азербайджане
92

93.

93

94.

94

95.

95

96.

96

97.

97

98.

98

99.

Изобретение Опора сейсмостойкая № 165076 с использованием
антисейсмических фрикционно- демпфирующих опор с
зафиксированными запорными элементов в штоке, по линии
выправления крена здания, моста , согласно изобретения № 165076
«Опора сейсмостойкая»
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
(19)
RU
(11)
165 076
(13)
U1
(51) МПК
E04H 9/02 (2006.01)
(12) ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ
Статус: не действует (последнее изменение статуса: 26.09.2019)
(21)(22) Заявка: 2016102130/03, 22.01.2016
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
22.01.2016
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 22.01.2016
(72) Автор(ы):
Андреев Борис Александрович (RU),
Кадашов Александр Иванович (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Андреев Борис Александрович (RU),
Кадашов Александр Иванович (RU)
(45) Опубликовано: 10.10.2016 Бюл. № 28
Адрес для переписки:
190005, Санкт-Петербург, 2-я
99

100.

Красноармейская ул дом 4 СПб ГАСУ
(54) ОПОРА СЕЙСМОСТОЙКАЯ
(57) Реферат:
Опора сейсмостойкая предназначена для защиты объектов от сейсмических воздействий за счет
использования фрикцион но податливых соединений. Опора состоит из корпуса в котором выпо лнено
вертикальное отверстие охватывающее цилиндрическую поверхность щтока. В корпусе, перпендикулярно
вертикальной оси, выполнены отверстия в которых установлен запирающий калиброванный болт. Вдоль
оси корпуса выполнены два паза шириной <Z> и длиной <I> которая превышает длину <Н> от торца
корпуса до нижней точки паза, выполненного в штоке. Ширина паза в штоке соответствует диаметру
калиброванного болта. Для сборки опоры шток сопрягают с отверстием корпуса при этом паз штока
совмещают с поперечными отверстиями корпуса и соединяют болтом, после чего одевают гайку и
затягивают до заданного усилия. Увеличение усилия затяжки приводит к уменьшению зазора<Z>корпуса,
увеличению сил трения в сопряжении корпус-шток и к увеличению усилия сдвига при внешнем
воздействии. 4 ил.
Предлагаемое техническое решение предназначено для защиты сооружений, объектов и оборудования
от сейсмических воздействий за счет использования фрикционно податливых соединений. Известны
фрикционные соединения для защиты объектов от динамических воздействий. Известно, например
Болтовое соединение плоских деталей встык по Патенту RU 1174616, F15B 5/02 с пр. от 11.11.1983.
Соединение содержит металлические листы, накладки и прокладки. В листах, накладках и прокладках
выполнены овальные отверстия через которые пропущены болты, объединяющие листы, прокладки и
накладки в пакет. При малых горизонтальных нагрузках силы трения между листами пакета и болтами не
преодолеваются. С увеличением нагрузки происходит взаимное проскальзывание листов или прокладок
относительно накладок контакта листов с меньшей шероховатостью. Взаимное смещение листов
происходит до упора болтов в края овальных отверстий после чего соединения работают упруго. После
того как все болты соединения дойдут до упора в края овальных отверст ий, соединение начинает работать
упруго, а затем происходит разрушение соединения за счет смятия листов и среза болтов. Недостатками
известного являются: ограничение демпфирования по направлению воздействия только по горизонтали и
вдоль овальных отверстий; а также неопределенности при расчетах из-за разброса по трению. Известно
также Устройство для фрикционного демпфирования антиветровых и антисейсмических воздействий по
Патенту TW 201400676 (A)-2014-01-01. Restraint anti-wind and anti-seismic friction damping device, E04B 1/98,
F16F 15/10. Устройство содержит базовое основание, поддерживающее защищаемый объект, нескольких
сегментов (крыльев) и несколько внешних пластин. В сегментах выполнены продольные пазы. Трение
демпфирования создается между пластинами и наружными поверхностями сегментов. Перпендикулярно
вертикальной поверхности сегментов, через пазы, проходят запирающие элементы - болты, которые
фиксируют сегменты и пластины друг относительно друга. Кроме того, запирающие элементы проходят
через блок поддержки, две пластины, через паз сегмента и фиксируют конструкцию в заданном
положении. Таким образом получаем конструкцию опоры, которая выдерживает ветровые нагрузки но,
100

101.

при возникновении сейсмических нагрузок, превышающих расчетные силы трения в сопряжен иях,
смещается от своего начального положения, при этом сохраняет конструкцию без разрушения.
Недостатками указанной конструкции являются: сложность конструкции и сложность расчетов из -за
наличия большого количества сопрягаемых трущихся поверхностей.
Целью предлагаемого решения является упрощение конструкции, уменьшение количества сопрягаемых
трущихся поверхностей до одного сопряжения отверстие корпуса - цилиндр штока, а также повышение
точности расчета.
Сущность предлагаемого решения заключается в том, что опора сейсмостойкая выполнена из двух
частей: нижней - корпуса, закрепленного на фундаменте и верхней - штока, установленного с
возможностью перемещения вдоль общей оси и с возможностью ограничения перемещения за счет
деформации корпуса под действием запорного элемента. В корпусе выполнено центральное отверстие,
сопрягаемое с цилиндрической поверхностью штока, и поперечные отверстия (перпендикулярные к
центральной оси) в которые устанавливают запирающий элемент-болт. Кроме того в корпусе, параллельно
центральной оси, выполнены два открытых паза, которые обеспечивают корпусу возможность
деформироваться в радиальном направлении. В теле штока, вдоль центральной оси, выполнен паз ширина
которого соответствует диаметру запирающего элемента (болта), а длина со ответствует заданному
перемещению штока. Запирающий элемент создает нагрузку в сопряжении шток -отверстие корпуса, а
продольные пазы обеспечивают возможность деформации корпуса и «переход» сопряжения из состояния
возможного перемещения в состояние «запирания» с возможностью перемещения только под
сейсмической нагрузкой. Длина пазов корпуса превышает расстояние от торца корпуса до нижней точки
паза в штоке. Сущность предлагаемой конструкции поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен разрез
А-А (фиг. 2); на фиг. 2 изображен поперечный разрез Б-Б (фиг. 1); на фиг. 3 изображен разрез В-В (фиг. 1);
на фиг. 4 изображен выносной элемент 1 (фиг. 2) в увеличенном масштабе.
Опора сейсмостойкая состоит из корпуса 1 в котором выполнено вертикальное отверстие диаметро м
«D», которое охватывает цилиндрическую поверхность штока 2 например по подвижной посадке H7/f7. В
стенке корпуса перпендикулярно его оси, выполнено два отверстия в которых установлен запирающий
элемент - калиброванный болт 3. Кроме того, вдоль оси отверстия корпуса, выполнены два паза шириной
«Z» и длиной «I». В теле штока вдоль оси выполнен продольный глухой паз длиной «h» (допустмый ход
штока) соответствующий по ширине диаметру калиброванного болта, проходящего через этот паз. При
этом длина пазов «I» всегда больше расстояния от торца корпуса до нижней точки паза «Н». В нижней
части корпуса 1 выполнен фланец с отверстиями для крепления на фундаменте, а в верхней части штока 2
выполнен фланец для сопряжения с защищаемым объектом. Сборка опоры заключается в том, что шток 2
сопрягается с отверстием «D» корпуса по подвижной посадке. Паз штока совмещают с поперечными
отверстиями корпуса и соединяют калиброванным болтом 3, с шайбами 4, с предварительным усилием
(вручную) навинчивают гайку 5, скрепляя шток и корпус в положении при котором нижняя поверхность
101

102.

паза штока контактирует с поверхностью болта (высота опоры максимальна). После этого гайку 5
затягивают тарировочным ключом до заданного усилия. Увеличение усилия затяжки гайки (болта)
приводит к деформации корпуса и уменьшению зазоров от «Z» до «Z1» в корпусе, что в свою очередь
приводит к увеличению допустимого усилия сдвига (усилия трения) в сопряжении отверстие корпуса цилиндр штока. Величина усилия трения в сопряжении корпус-шток зависит от величины усилия затяжки
гайки (болта) и для каждой конкретной конструкции (компоновки, габаритов, материалов, шероховатости
поверхностей, направления нагрузок и др.) определяется экспериментально. При воздействии
сейсмических нагрузок превышающих силы трения в сопряжении корпус-шток, происходит сдвиг штока, в
пределах длины паза выполненного в теле штока, без разрушения конструкции.
Формула полезной модели
Опора сейсмостойкая, содержащая корпус и сопряженный с ним подвижный узел, закрепленный
запорным элементом, отличающаяся тем, что в корпусе выполнено центральное вертикальное отверстие,
сопряженное с цилиндрической поверхностью штока, при этом шток зафиксирован запорным элементом,
выполненным в виде калиброванного болта, проходящего через поперечные отверстия корпуса и через
вертикальный паз, выполненный в теле штока и закрепленный гайкой с заданным усилием, кроме того в
корпусе, параллельно центральной оси, выполнено два открытых паза, длина которых, от торца корпуса,
больше расстояния до нижней точки паза штока.
102

103.

103

104.

104

105.

СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СДВИГОУСТОЙЧИВЫХ И
ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ СИСТЕМУ ДЕМПФИРОВАНИЯ ФРИКЦИОННОСТИ И
СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ВЗРЫВНОЙ И СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
(19)
RU 2010136746
105
2010136746

106.

(11)
2010 136 746
(13)
A
(51) МПК
E04C 2/00 (2006.01)
(12) ЗАЯВКА
НА ИЗОБРЕТЕНИЕ
Состояние делопроизводства: Экспертиза завершена (последнее изменение статуса: 02.10.2013)
(21)(22) Заявка: 2010136746/03, 01.09.2010
(71) Заявитель(и):
Открытое акционерное общество "Теплант" (RU)
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 01.09.2010
(43) Дата публикации заявки: 20.01.2013 Бюл. № 2
Адрес для переписки:
443004, г.Самара, ул.Заводская, 5, ОАО
"Теплант"
(72) Автор(ы):
Подгорный Олег Александрович (RU),
Акифьев Александр Анатольевич (RU),
Тихонов Вячеслав Юрьевич (RU),
Родионов Владимир Викторович (RU),
Гусев Михаил Владимирович (RU),
Коваленко Александр Иванович (RU)
(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СДВИГОУСТОЙЧИВ ЫХ И
ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ СИСТЕМУ ДЕМПФИРОВАНИЯ ФРИКЦИОННОСТИ И
СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ВЗРЫВНОЙ И СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
(57) Формула изобретения
1. Способ защиты здания от разрушений при взрыве или землетрясении, включающий выпо лнение
проема/проемов рассчитанной площади для снижения до допустимой величины взрывного давления,
возникающего во взрывоопасных помещениях при аварийных внутренних взрывах, отличающийся тем, что
в объеме каждого проема организуют зону, представленную в ви де одной или нескольких полостей,
ограниченных эластичным огнестойким материалом и установленных на легкосбрасываемых фрикционных
соединениях при избыточном давлении воздухом и землетрясении, при этом обеспечивают плотную
посадку полости/полостей во всем объеме проема, а в момент взрыва и землетрясения под действием
взрывного давления обеспечивают изгибающий момент полости/полостей и осуществляют их выброс из
проема и соскальзывают с болтового соединения за счет ослабленной подпиленной гайки.
106

107.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что «сэндвич»-панели, щитовые панели смонтированы на
высокоподатливых с высокой степенью подвижности фрикционных, скользящих соединениях с сухим
трением с включением в работу фрикционных гибких стальных затяжек диафрагм жесткости, со стоящих из
стальных регулируемых натяжений затяжек сухим трением и повышенной подвижности, позволяющие
перемещаться перекрытиям и «сэндвич»-панелям в горизонтали в районе перекрытия 115 мм, т.е. до 12
см, по максимальному отклонению от вертикали 65 мм, т.е. до 7 см (подъем пятки на уровне фундамента),
не подвергая разрушению и обрушению конструкции при аварийных взрывах и сильных землетрясениях.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что каждая «сэндвич»-панель крепится на сдвигоустойчивых
соединениях со свинцовой, медной или зубчатой шайбой, которая распределяет одинаковое напряжение
на все четыре-восемь гаек и способствует одновременному поглощению сейсмической и взрывной
энергии, не позволяя разрушиться основным несущим конструкциям здания, уменьшая вес зда ния и
амплитуду колебания здания.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что за счет новой конструкции сдвигоустойчивого податливого
соединения на шарнирных узлах и гибких диафрагмах «сэндвич»-панели могут монтироваться как
самонесущие без стального каркаса для малоэтажных зданий и сооружений.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что система демпфирования и фрикционности и поглощения
сейсмической энергии может определить величину горизонтального и вертикального перемещения
«сэндвич»-панели и определить ее несущую способность при землетрясении или взрыве прямо на
строительной площадке, пригрузив «сэндвич»-панель и создавая расчетное перемещение по вертикали
лебедкой с испытанием на сдвиг и перемещение до землетрясения и аварийного взрыва прямо при
монтаже здания и сооружения.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что расчетные опасные перемещения определяются, проверяются
и затем испытываются на программном комплексе ВК SCAD 7/31 r5, ABAQUS 6.9, MONOMAX 4.2, ANSYS,
PLAKSIS, STARK ES 2006, SoliddWorks 2008, Ing+2006, FondationPL 3d, SivilFem 10, STAAD .Pro, а затем на
испытательном при объектном строительном полигоне прямо на строительной площадке испытываются
фрагменты и узлы, и проверяются экспериментальным путем допустимые расчетные перемещения
строительных конструкций (стеновых «сэндвич»-панелей, щитовых деревянных панелей, колонн,
перекрытий, перегородок) на возможные при аварийном взрыве и при землетрясении более 9 баллов
перемещение по методике разработанной испытательным центром ОО «Сейсмофонд» - «Защита и
безопасность городов».
107

108.

108

109.

109

110.

Изобретение патент ПАНЕЛЬ ПРОТИВОВЗРЫВНАЯ легко сбрасываемые
конструкции изобретатель Коваленко
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
(19)
RU
(11)
154 506
(13)
U1
(51) МПК
E04B 1/92 (2006.01)
(12) ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ
Статус: не действует (последнее изменение статуса: 07.08.2018)
(21)(22) Заявка: 2014131653/03, 30.07.2014
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
30.07.2014
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 30.07.2014
(72) Автор(ы):
Андреев Борис Александрович (RU),
Коваленко Александр Иванович (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Андреев Борис Александрович (RU),
Коваленко Александр Иванович (RU)
(45) Опубликовано: 27.08.2015 Бюл. № 24
Адрес для переписки:
190005, Санкт-Петербург, 2-я
Красноармейская ул дом 4 СПб ГАСУ
(54) ПАНЕЛЬ ПРОТИВОВЗРЫВНАЯ
(57) Реферат:
110

111.

Техническое решение относится к области строительства и предназначено для защиты помещений от
возможных взрывов. Конструкция позволяет обеспечить надежный и быстрый сброс легкосбрасываемой
панели, сброс давления при взрыве и зависание панели на опорной плите, Конструкция представляет
собой опорную плиту с расчетным проемом, которая жестко крепится на каркасе защищаемого
сооружения. На опорной плите крепежными элементами, имеющими ослабленное резьбовое поперечное
сечение, закреплена панель легкосбрасываемая. Ослабленное резьбовое соединение каждого кр епежного
элемента образовано лысками выполненными с двух сторон резьбовой части. Кроме того опорная плита и
легкосбрасываемая панель соединены тросом один конец которого жестко закреплен на опорной плите, а
другой конец соединен с крепежным элементом через планку, с возможностью перемещения. 4 ил.
Техническое решение относится к области строительства и предназначено для защиты помещений
содержащих взрывоопасные среды.
Известна панель для легкосбрасываемой кровли взрывоопасных помещений по Авт.св. 617552, М.Кл. 2
E04B 1/98 с пр. от 21.11.75. Панель включает ограждающий элемент с шарнирно закрепленными на нем
поворотными скобами, взаимодействующими через опоры своими наружными полками с несущими
элементами. С целью защиты от воздействия ветровой нагрузки, па нель снабжена подвижной плитой,
шарнирно соединенной с помощью тяг с внутренними концами поворотных скоб, которые выполнены Т образными. Недостатком предлагаемой конструкции является низкая надежность шарнирных соединений
при переменных внешних и внутренних нагрузках. Известна также легкосбрасываемая ограждающая
конструкция взрывоопасных помещений по Патенту SU 1756523, МПК5 E06B 5/12 с пр. от 05.10.1990.
Указанная конструкция содержит поворотную стеновую панель, состоящую из нижней и верхней секций и
соединенную с каркасом временной связью. Нижняя секция в нижней части шарнирно связана с каркасом
здания, а в верхней части - шарнирно соединена с верхней секцией панели. Верхняя секция снабжена
роликами, установленными в направляющих каркаса здания. Недостатко м указанной конструкции является
низкая надежность вызванная большим количеством шарнирных соединений, требующих высокой
точности изготовления в условиях строительства. Известна также противовзрывная панель по Патенту RU
2458212, E04B 1/92 с пр. от 13.04.2011, которую выбираем за прототип. Изобретение относится к защитным
устройствам применяемым во взрывоопасных объектах. Противопожарная панель содержит
металлический каркас с бронированной обшивкой и наполнителем -свинцом. Панель имеет четыре
неподвижных патрубка-опоры, а в покрытии взрывоопасного объекта жестко заделаны четыре опорных
стержня, которые телескопически вставлены в неподвижные патрубки-опоры панели. Наполнитель
выполнен в виде дисперсной системы воздух-свинец, а опорные стержни выполнены упругими.
Недостатком вышеуказанной панели является низкая надежность срабатывания телескопических
сопряжений при воздействии переменных внешних и внутренних нагрузок.
Задачей заявляемого устройства является обеспечение надежности открывания проема при взрыве
(сбрасывания легкосбрасываемой панели) за минимальное время и обеспечение зависания панели после
сброса.
Сущность заявляемого решения состоит в том, что для защиты стен, оборудования и персонала от
возможного взрыва, помещение снабжено панелью противовзрывной, обеспечивающей надежное и
быстрое открытие проема при взрыве и сброс избыточного давления, а также зависание панели на плите
111

112.

опорной. Панель противовзрывная содержит плиту опорную которая жестко закреплена на стене
защищаемого помещения и имеет проем соответствующий проему в стене, а с другой стороны плиты
опорной винтами с резьбой, ослабленной по сечению, закреплена панель легкосбрасываемая. Площадь
проема плиты опорной и проема помещения определяется в зависимости от объема помещения, от
взрывоопасной среды, температуры горения, давления, скорости распространения фронта пламени и др.
параметров. Винты имеют резьбовую часть, ослабленную по сечению с двух сторон лысками до размера
<Z> и т. о. образуется ослабленное резьбовое сопряжение, разрушаемое под воз действием взрывной
волны.
Сущность предлагаемого решения поясняется чертежами где:
на фиг. 1 изображен разрез Б-Б (фиг. 2) панели противовзрывной;
на фиг. 2 изображен разрез Α-A (фиг. 1);
на фиг. 3 изображен вид по стрелке В (фиг. 1) в увеличенном масштабе ;
на фиг. 4 изображен разрез Г-Г (фиг. 2), узел крепления троса в увеличенном масштабе.
Панель противовзрывная состоит из опорной плиты 1, которая жестко крепится к каркасу защищаемого
помещения (на чертеже не показано). В каркасе помещения и в опорной пли те выполнен проем 2,
имеющий расчетную площадь S=b*h, которая зависит от объема защищаемого помещения, температуры
горения, давления, скорости распространения фронта пламени и др. параметров. На опорной плите 1,
резьбовыми крепежными элементами, например саморежущими шурупами 3, имеющими ослабленное
поперечное резьбовое сечение, закреплена легкосбрасываемая панель 4. Кроме того, легкосбрасываемая
панель соединена с опорной плитой гибким узлом, состоящим из планки 5, закрепленной с одной стороны
на тросе 6, а с др. стороны сопряженной с крепежным элементом 3. Ослабленное поперечное сечение
резьбовой части образовано лысками, выполненными с двух сторон по всей длине резьбы до размера <Z>.
Ослабленная резьбовая часть в совокупности с обычным резьбовым отверстие м в опорной плите 1,
образуют ослабленное резьбовое сопряжение, разрушаемое под действием взрывной волны. Разрушение
(вырыв) в ослабленном резьбовом соединении возможно или за счет разрушения резьбы в опорной плите,
или за счет среза резьбы крепежного элемента-самореза 3, в зависимости от геометрии резьбы и от
соотношения пределов прочности материалов самореза и плиты опорной. Рассмотрим пример. На
опорной плите 1 толщиной 5 мм, изготовленной из стали 3, самосверлящими шурупами 3 размером
5,5/6,3×105, изготовленными из стали У7А, закреплена легкосбрасываемая панель 4, изготовленная из
стали 20. Усилие вырыва при стандартной резьбе для одного шурупа составляет 1500 кгс. Опытным
путем установлено, что после доработки шурупа путем стачивания резьбы с двух сторо н до размера Z=3
мм, величина усилия вырыва составляет 700 кгс. Соответственно, при креплении плиты четырьмя
шурупами, усилие вырыва составит 2800 кгс. При условии, что площадь проема S=10000 см 2,
распределенная нагрузка для вырыва должна быть не менее 0,28 кгс/см 2 . Таким образом, зная параметры
взрывоопасной среды, объем и компоновку защищаемого помещения, выбираем конструкцию крепежных
элементов после чего, в зависимости от заданного усилия вырыва, можно определить величину <Z> толщину ослабленной части резьбы.
Панель противовзрывная работает следующим образом. При возникновении взрывной нагрузки,
взрывная волна через проем 2 в опорной плите 1 воздействует по площади легкосбрасываемой панели 4,
112

113.

закрепленной на опорной плите 1 четырьмя саморежущими шурупами 3, имеющими ослабленное
резьбовое сечение. При превышении взрывным усилием предела прочности резьбового соединения,
резьбовое соединение разрушается по ослабленному сечению, легкосбрасываемая панель освобождается
от механического крепления, после чего сбрасывается, сечение проема открывается и давление
сбрасывается до атмосферного. После сбрасывания панель легкосбрасываемая зависает на тросе 6, один
конец которого закреплен на опорной плите, а другой, через планку 5 сопряжен с крепежным элементом
3.
Формула полезной модели
1. Панель противовзрывная, содержащая опорную плиту, на которой резьбовыми крепежными
элементами закреплена панель легкосбрасываемая, отличающаяся тем, что в опорной плите выполнен
проем, а панель легкосбрасываемая выполнена сплошной, при этом крепежные элементы, скрепляющие
панель легкосбрасываемую с опорной плитой, имеют ослабленное поперечное сечение резьбовой части,
образованное лысками, выполненными с двух сторон по всей длине резьбы и, кроме того, панель
легкосбрасываемая соединена с опорной плитой тросом, один конец которого жестко закреплен в
опорной плите, а другой конец соединен с панелью легкосбрасываемой.
2. Панель противовзрывная по п.1, отличающаяся тем, что трос соединен с панелью легкосбрасываемой
через планку, сопряженную с крепежным элементом.
ИЗВЕЩЕНИЯ
113

114.

114

115.

115

116.

116

117.

117

118.

118

119.

119

120.

120

121.

121

122.

122

123.

123

124.

124

125.

125

126.

126

127.

127

128.

128

129.

129

130.

130

131.

131

132.

132

133.

133

134.

134

135.

135

136.

136

137.

137

138.

138

139.

139

140.

140

141.

141

142.

142

143.

143

144.

Научные консультанты :
144

145.

Научные консультанты от организации «Сейсмофонд» при СПб ГАСУ ОГРН: 1022000000824 САЙДУЛАЕВ
КАЗБЕК МАЙРБЕКОВИЧ, УЛУБАЕВ СОЛТ-АХМАД ХАДЖИЕВИЧ, Доктор физико-математических наук,
профессор кафедры моделирования социально-экономических систем, заведующий кафедрой моделирования
социально-экономических систем СПб ГУ МАЛАФЕЕВ Олег Алексеевич [email protected] [email protected]
[email protected] [email protected]
Подтверждение компетентности СПб ГАСУ Номер решения о прохождении процедуры подтверждения
компетентности 8590-гу (А-5824)
http://188.254.71.82/rao_rf_pub/?show=view&id_object=DCB44608D54849B2A27CFEFEBEF970D4
https://pub.fsa.gov.ru/ral/view/13060/applicant
Используемая литература при испытаниях численным моделированием в ПК SCAD креплений узлов и
фрагментов крепления предохранительного дорожного барьера ( изобретение № 1622494, Грузия ) с
использованием антисейсмических фрикционно- демпфирующих опор с зафиксированными запорными
элементов в штоке, по линии ударной нагрузки от груженого самосвала, автобуса согласно изобретения №
165076 «Опора сейсмостойкая» и испытаниях на сейсмостойкость выравнивающейся сейсмоизоляции
1 СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ПРИ ВЗРЫВЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СДВИГОУСТОЙЧИВЫХ И
ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ СИСТЕМУ ДЕМПФИРОВАНИЯ ФРИКЦИОННОСТИ И
СЕЙСМОИЗОЛЯЦИЮ ДЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ВЗРЫВНОЙ И СЕЙСМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ" № 2010136746 E 04 C 2/09
Дата опубликования 20.01.2013
2. Патент на полезную модель № 165 076 " Опора сейсмостойкая" 10.10.2016 Б.л 28
3. Патент на полезную модель № 154506 "Панель противовзрывная" 27.08.2015 бюл № 28
4.Изобретение № 1760020 "Сейсмостойкий фундамент" 07.09.1992
5. Изобретение № 1011847 "Башня" 30.08.1982
6. Изобретение № 1038457 "Сферический резервуар" 30.08.1982
7. Изобретение № 1395500 "Способ изготовления ячеистобетонных изделий на пористых заполнителях"
15.05.1988 8. Изобретение № 998300 "Захватное устройство для колонн" 23.02.1983
9. Захватное устройство сэндвич-панелей № 24717800 опуб 05 05.2011
145

146.

10. Стена и способ ее возведения № 1728414 опул 19.06.1989
11. Заявки на изобретение № 20181229421/20(47400) от 10.08.2018 «Опора сейсмоизолирующая «гармошка».
Используется Японии.
12. Заявки на изобретение № 2018105803/20 (008844) от 11.05.2018 «Антисейсмическое фланцевое фрикционноподвижное соединение для трубопроводов» F 16L 23/02 ,
13. Заявка на изобретение № 2016119967/20 ( 031416) от 23.05.2016 «Опора сейсмоизолирующая маятниковая»
E04 H 9/02.
14. Журнал «Сельское строительство» № 9/95 стр.30 «Отвести опасность», А.И.Коваленко
15. Журнал «Жилищное строительство» № 4/95 стр.18 «Использование сейсмоизолирующего пояса для
существующих зданий», А.И.Коваленко
16. Журнал «Жилищное строительство» № 9/95 стр.13 «Сейсмоизоляция малоэтажных жилых зданий»,
17. Журнал «Монтажные и специальные работы в строительстве» № 4/95 стр. 24-25 «Сейсмоизоляция
малоэтажных зданий»,
18. Российская газета от 26.07.95 стр.3 «Секреты сейсмостойкости». А.И.Коваленко.
19. Российская газета от 11.06.95 «Землетрясение: предсказание на завтра», А.И.Коваленко
20. Газета «Грозненский рабочий» № 5 февраль 1996 «Честь мундира или сэкономленные миллиарды»,
21. «Голос Чеченской Республики» 1 февраль 1996 «Башни и баллы» А.И.Коваленко.
21. Республика ЧР № 7 август 1995 «Удар невиданной звезды или через четыре года». А.И.Коваленко
21. Газета «Земля России» за октябрь 1998 стр. 3 «Уникальные технологии возведения фундаментов без
заглубления – дом на грунте. Строительство на пучинистых и просадочных грунтах»
22. Газета «Земля России» № 2 ( 26 ) стр. 2-3 « Предложение ученых общественной организации инженеров
«Сейсмофонд» –
Фонда «Защита и безопасность городов» в области реформы ЖКХ.
23. Журнал «Жизнь и безопасность « № 3/96 стр. 290-294 «Землетрясение по графику» Ждут ли через четыре
года планету
«Земля глобальные и разрушительные потрясения «звездотрясения» А.И.Коваленко,
Е.И.Коваленко.
24. Журнал «Монтажные и специальные работы в строительстве» № 11/95 стр. 25 «Датчик регистрации
электромагнитных
волн, предупреждающий о землетрясении - гарантия сохранения вашей жизни!» и
другие зарубежные научные издания и
журналах за 1994- 2004 гг. А.И.Коваленко и др. изданиях С
брошюрой «Как построить сейсмостойкий дом с учетом народного опыта сейсмостойкого строительства
горцами Северного
Кавказа сторожевых башен» с.79 г. Грозный –1996. А.И.Коваленко в ГПБ им Ленина г.
Москва и РНБ СПб пл. Островского, д.3
146

147.

147

148.

148

149.

149

150.

150

151.

151

152.

152

153.

153

154.

154

155.

155

156.

156

157.

157

158.

Приложение список перечень заявок на изобретения и научных публикаций в журналах СПб ГАСУ о
демпфирующих сдвиговых энернопоглотителях, для обеспечения устойчивости существующего лестничных
маршей и сооружений от особых воздействий, можно ознакомится по ссылкам:
Описание изобретения на полезную модель Сейсмостойкая фрикционно 18 стр
https://yadi.sk/i/JZ0YxoW0_V6FCQ
Заявка на изобретение полезную модель Энергопоглощающие дорожное барьерное ограждение 23 стр
https://yadi.sk/d/dWKraP12fvXAlA
Описание изобретения на полезную модель Взрывостойкая лестница 10 стр
https://yadi.sk/i/EDoOs4AFUWKYEg
Заявка на изобретение полезная модель Опора сейсмоизолирующая гармошка 20 стр
https://yadi.sk/i/JOuUB_oy2sPfog
Заявка на полезную модель Опора сейсмоизолирующая маятниковая 32 стр
Виброизолирующая опора Е04Н 9 02
https://yadi.sk/i/dZRdudxwOald2w
РЕФЕРАТ
https://yadi.sk/i/Ba6U0Txx-flcsg
изобретения полезная 17 стр
Обеспечение взрывостойкости существующих железнодорожных мостов на основе 15 стр
https://yadi.sk/i/en6RGTLgfhrg_A
Доклад в СПб ГАСУ усиление опор Крымского моста https://yadi.sk/i/RpW2sh5lMdx35A
Скачать научную статью Сейсмофонд при СПб ГАСУ( опубликованную в США, Японии и др странах ), можно
по ссылке : Использование лего сбрасываемых конструкций для повышения сейсмостойкости сооружений
http://scienceph.ru/f/science_and_world_no_3_43_march_vol_i.pdf
Изобретения с демпфирующей сейсмоизоляций «Сейсмофонд» широк используются американской фирмой
RUBBER BEARING FRIKTION DAMPER (RBFD) в Японии, Новой Зеландии, США, Китае, Тайване и др странах
https://www.damptech.com/-rubber-bearing-friction-damper-rbfd https://www.damptech.com/for-buildings-cover
http://downloads.hindawi.com/journals/sv/2018/5630746.pdf
https://www.youtube.com/watch?v=r7q5D6516qg
158

159.

Теория сейсмостойкости находится в кризисе, а жизнь миллионов граждан проживающих в ЖБ гробах не
относится к государственной безопасности
http://www.myshared.ru/slide/971578/
https://yadi.sk/i/JfXt8hs_aXcKRQ https://yadi.sk/i/p5IgwFurPlgp1w
Оценка возможности инициирования сейсмического геофизического и техногенного оружия с применением
существующих технических средств и технологий https://yadi.sk/i/3VmQxa78RhhBBA
ГОСТ 6249-52 «Шкала для определения силы землетрясения в пределах от 6 до 9 баллов»
http://scaleofintensityofearthquakes.narod.ru
http://scaleofintensityofearthquakes2.narod.ru
http://scaleofintensityofearthquakes3.narod.ru
http://peasantsinformagency1.narod.ru
http://s-a-m-a-r-a-citi.narod.ru http://sergeyshoygu.narod.ru/pdf1.pdf
Обеспечение взрывостойкости существующих железнодорожных мостов на основе 15 стр
https://yadi.sk/i/en6RGTLgfhrg_A
Патенты изобретения взрывозащите противовзрывная https://yadi.sk/i/-PwJxeHVvI_eoQ
Научный доклад на 67 конференции СПб ГАСУ 4 стр https://yadi.sk/i/sMuk8V-J0Ui_lw
Научная статья в журнале СПб ГАСУ
https://yadi.sk/i/Vf_86hLPmeYIsw
Доклад на конференции изобретателей Попов ЛПИ Политех 5 стр https://yadi.sk/i/c1D-6wvsIeJWnA
Антисейсмическое фланцевое фрикционн 4 стр https://yadi.sk/i/pXaZGW6GNm4YrA
Обеспечение взрывостойкости существующих лестничных маршей 8 стр https://yadi.sk/i/ZJNyX-y0gsfEyQ
Доклад сообщение научное Испытание математических моделей ФПС 60 стр + выводы
https://yadi.sk/d/6lNXCB4lw-HgpA
Научная статья доклад сообщения конференции с 5 по 7 февраля 2014 19
стрhttps://yadi.sk/i/CnFN36oKLYPpzQ
Научное сообщение доклад на 67 конференции проходившей в начале 3 5 февраля 2010 г в СПб ГАСУ стр
208 стр 211 2 страницы https://yadi.sk/i/MaKtKmd5GP9ecw
Доклад сообщение Маживеа Уздина Испытание математических моделей на сейсмостойкость 137 стр
https://yadi.sk/d/MDvdSPojHUpe3w
ЛИСИ Научные статьи изобретателя СПбГАСУ научной конференции 9 стр
https://yadi.sk/i/uLbA_SwO5GHO2w
Ссылки наших партнеров в США, Канаде, Японии , которые успешно внедряют изобретения проф. дтн ЛИИЖТ
(ПГУПС) Уздина Александра Михайловича для железнодорожных мостов и магистральных трубопроводов :
косоге, квадратные, трубчатые , крестовидные антисейсмические о
фрикционно- демпфирующего компенсаторы ( соединения), для
увеличения демпфирующей способности при импульсных
растягивающих нагрузках, для обеспечения многокаскадного
159

160.

демпфирования предварительно напряженных вантовых конструкции
по изобретениям №№ 2193635, 2406798,1143895, 1168755,
1174616,165076 «Опора сейсмостойкая» американской фирмой “STAR SEISMIC”
https://madisonstreetcapital.com/select-transaction-7 и Канадской фирмой QuakeTek проф дтн ПГУПC Уздин А.
М https://www.quaketek.com/products-services/ , Японской фирмой Kowakin и другими в Новой Зеландии,
Тайване , Китае, Украине, Казахстане , Грузии, Армении, Азербайджане
Seismic resistance GD Damper
https://www.youtube.com/watch?v=I4YOheI-HWk&t=5s
https://www.youtube.com/watch?v=CIZCbPInf5k
https://www.youtube.com/watch?v=ZRJcowT24I8&t=1s
https://www.youtube.com/watch?v=bFjGdgQz1iA
Seismic Friction Damper - Small Model
QuakeTek
https://www.youtube.com/watch?v=YwwyXw7TRhA
https://www.youtube.com/watch?v=ViGHmWVvEkU&t=2s
https://www.youtube.com/watch?v=oT4Ybharsxo
Earthquake Protection
Damper
https://www.youtube.com/watch?v=GOkJIhVNUrY&t=2s
Ingeniería Sísmica Básica explicada con marco didáctico QuakeTek
QuakeTek
160

161.

https://www.youtube.com/channel/UCCGoRHfZQlJ8cwdGJxOQgLQ
https://www.youtube.com/watch?v=aSZa--SaRBY&t=2s
Friction damper for impact absorption
DamptechDK
https://www.youtube.com/watch?v=pkfnGJ6Q7Rw&t=5s
https://www.youtube.com/watch?v=EFdjTDlStGQ
https://www.youtube.com/watch?v=NRmHBla1m8A
161

162.

162

163.

163

164.

164

165.

165

166.

166

167.

167

168.

168

169.

169

170.

170

171.

171

172.

172

173.

РЕГЛАМЕНТ выравнивания крена аварийных железнодорожных мостов с использованием антисейсмических
фрикционно- демпфирующих опор с зафиксированными запорными элементов в штоке, по линии выправления
крена моста , согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая» и МОНТАЖА ТЕЛЕСКОПИЧЕСКИХ
СЕЙСМОСТОЙКИХ ОПОР ПО ИЗОБРТЕНИ.№ 165075 , заявке на изобретение № 2016119967/20 (031416) от
23.05.2016 "Опора сейсмоизолирующая маятниковая" E04HY 9/02 И ОГРАНИЧИТЕЛЕЙ ПРЕМЕЩЕНИЙ ПО
ЗАЯВКЕ НА ИЗОБРТЕНИЕ " 2018122942 /20 (47400) " Опора сейсмоизолирующая "гармошка" ДЛЯ
СЕЙСМОЗАЩИТЫ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ на сейсмоизолирующих опорах, согласно изобретениям № 165076
RU E 04H 9/02 «Опора сейсмостойкая», изобретения «Способ защиты зданий и сооружений при взрыве с
использованием сдвигоустойчивых и легко сбрасываемых соединений, использующие систему демпфирования
фрикционности и сейсмоизоляцию для поглощения взрывной и сейсмической энергии» № 2010136746 от
20.01.2013, заявки на изобретение № 20181229421/20(47400) от 10.08.2018 «Опора сейсмоизолирующая
«гармошка», заявки на изобретение № 2018105803/20 (008844) от 11.05.2018 «Антисейсмическое фланцевое
фрикционно-подвижное соединение для трубопроводов» F 16L 23/02 , заявка на изобретение № 2016119967/20(
031416) от 23.05.2016 «Опора сейсмоизолирующая маятниковая» E04 H 9/02
1. Подготовительные работы
1.1 Очистка верхних поверхностей бетона оголовка опоры и пролетного строения от загрязнений;
1.2. Контрольная съемка положения закладных деталей (фундаментных болтов) в оголовке опоры и
диафрагме железобетонного пролетного строения или отверстий в металле металлического или
сталежелезобетонного пролетного строения с составлением схемы (шаблона).
1.3. Проверка соответствия положения отверстий для крепления амортизатора к опоре и к пролетному
строению в элементах амортизатора по шаблонам и, при необходимости, райберовка или рассверловка новых
отверстий.
1.4. Проверка высотных и горизонтальных параметров поступившего на монтаж амортизатора и пространства
для его установки на опоре (под диафрагмой). При необходимости, срубка выступающих частей бетона или
устройство подливки на оголовке опоры.
1.5. Устройство подмостей в уровне площадки, на которую устанавливается телескопические опора и
ограничители перемещений на сейсмоизолирующих опорах, согласно изобретениям № 165076 RU E 04H 9/02
«Опора сейсмостойкая», изобретения «Способ защиты зданий и сооружений при взрыве с использованием
сдвигоустойчивых и легко сбрасываемых соединений, использующие систему демпфирования фрикционности и
сейсмоизоляцию для поглощения взрывной и сейсмической энергии» № 2010136746 от 20.01.2013, заявки на
изобретение № 20181229421/20(47400) от 10.08.2018 «Опора сейсмоизолирующая «гармошка», заявки на
изобретение № 2018105803/20 (008844) от 11.05.2018 «Антисейсмическое фланцевое фрикционно-подвижное
соединение для трубопроводов» F 16L 23/02 , заявка на изобретение № 2016119967/20( 031416) от 23.05.2016
«Опора сейсмоизолирующая маятниковая» E04 H 9/02
2. Установка и закрепление сейсмоизолирующих опорах, согласно изобретениям № 165076 RU E 04H 9/02
«Опора сейсмостойкая», изобретения «Способ защиты зданий и сооружений при взрыве с использованием
сдвигоустойчивых и легко сбрасываемых соединений, использующие систему демпфирования фрикционности и
173

174.

сейсмоизоляцию для поглощения взрывной и сейсмической энергии» № 2010136746 от 20.01.2013, заявки на
изобретение № 20181229421/20(47400) от 10.08.2018 «Опора сейсмоизолирующая «гармошка», заявки на
изобретение № 2018105803/20 (008844) от 11.05.2018 «Антисейсмическое фланцевое фрикционно-подвижное
соединение для трубопроводов» F 16L 23/02 , заявка на изобретение № 2016119967/20( 031416) от 23.05.2016
«Опора сейсмоизолирующая маятниковая» E04 H 9/02
2.1. Установка телескопических опор с нижним расположением ФПС (под железобетонные пролетные
строения) на сейсмоизолирующих опорах, согласно изобретениям № 165076 RU E 04H 9/02 «Опора
сейсмостойкая», изобретения «Способ защиты зданий и сооружений при взрыве с использованием
сдвигоустойчивых и легко сбрасываемых соединений, использующие систему демпфирования фрикционности и
сейсмоизоляцию для поглощения взрывной и сейсмической энергии» № 2010136746 от 20.01.2013, заявки на
изобретение № 20181229421/20(47400) от 10.08.2018 «Опора сейсмоизолирующая «гармошка», заявки на
изобретение № 2018105803/20 (008844) от 11.05.2018 «Антисейсмическое фланцевое фрикционно-подвижное
соединение для трубопроводов» F 16L 23/02 , заявка на изобретение № 2016119967/20( 031416) от 23.05.2016
«Опора сейсмоизолирующая маятниковая» E04 H 9/02
2.1.1. Расположение фундаментных болтов для крепления на опоре может быть двух видов:
1) болты расположены внутри основания и при полностью смонтированном амортизаторе не видны, т.к.
закрыты корпусом упора, при этом концы фундаментных болтов выступают над поверхностью площадки, на
которой монтируется амортизатор;
2) болты расположены внутри основания и оканчиваются резьбовыми втулками, верхние торцы которых
расположены заподлицо с бетонной поверхностью;
3) болты расположены у края основания, которое совмещено с корпусом упора, и после монтажа
амортизатора доступ к болтам возможен, при этом концы фундаментных болтов выступают над поверхностью
площадки;
4) болты расположены у края основания и оканчиваются резьбовыми втулками, как и во втором случае
2.1.2. Последовательность операций по монтажу амортизатора в первом случае приведена ниже.
а) Затяжка болтов ФПС на усилие, предусмотренное проектом на сейсмоизолирующих опорах, согласно
изобретениям № 165076 RU E 04H 9/02 «Опора сейсмостойкая», изобретения «Способ защиты зданий и
сооружений при взрыве с использованием сдвигоустойчивых и легко сбрасываемых соединений, использующие
систему демпфирования фрикционности и сейсмоизоляцию для поглощения взрывной и сейсмической энергии»
№ 2010136746 от 20.01.2013, заявки на изобретение № 20181229421/20(47400) от 10.08.2018 «Опора
сейсмоизолирующая «гармошка», заявки на изобретение № 2018105803/20 (008844) от 11.05.2018
«Антисейсмическое фланцевое фрикционно-подвижное соединение для трубопроводов» F 16L 23/02 , заявка на
изобретение № 2016119967/20( 031416) от 23.05.2016 «Опора сейсмоизолирующая маятниковая» E04 H 9/02
б) Разборка соединения основания с корпусом упора, собранного на время транспортировки.
174

175.

в) Подъем основания амортизатора на подмости в уровне, превышающем уровень площадки, на которой
монтируется амортизатор, на высоту выступающего конца фундаментного болта.
г) Надвижка основания в проектное положение до совпадения отверстий для крепления телескопической
опоры и ограничителя перемещений (гармошка) с фундаментными болтами, опускание основания на площадку,
затяжка фундаментных болтов, при необходимости срезка выступающих над гайками концов фундаментных
болтов.
д) Подъем сборочной единицы, включающей остальные части амортизатора, на подмости в уровне
установленного основания.
е) Снятие транспортных креплений.
ж) Надвижка упомянутой сборочной единицы на основание до совпадения отверстий под штифты и
резьбовые отверстия под болты в основании с соответствующими отверстиями в упоре, забивка штифтов в
отверстия, затяжка и законтривание болтов.
з) Завинчивание болтов крепления верхней плиты стержневой пружины в резьбовые отверстия втулок
анкерных болтов на диафрагме пролетного строения. Если зазор между верхней плитой и нижней плоскостью
диафрагмы менее 5мм, производится затяжка болтов. Если зазор более 5 мм, устанавливается опалубка по
контуру верхней плиты, бетонируется или инъектирует- ся зазор, после набора прочности бетоном или раствором
производится затяжка болтов.
и) Восстановление антикоррозийного покрытия.
2.1.3. Операции по монтажу амортизатора во втором случае отличаются от операций первого случая только
тем, что основание телескопической опоры и ограничителя перемещений "гармошка" амортизатора
поднимается на подмости в уровне площадки, на которой монтируется амортизатор и надвигается до
совпадения резьбовых отверстий во втулках фундаментных болтов с отверстиями под болты в основании.
2.1.4. Последовательность операций по монтажу амортизатора в третьем случае приведена ниже.
а) Затяжка болтов ФПС на усилие, предусмотренное проектом.
б) Подъем амортизатора на подмости в уровень, превышающий уровень площадки, на которой монтируется
амортизатор, на высоту выступающего конца фундаментного болта.
в) Снятие транспортных креплений.
г) Надвижка амортизатора в проектное положение до совпадения отверстий для его крепления с
фундаментными болтами, опускание амортизатора на площадку, затяжка фундаментных болтов.
Далее выполняются операции, указанные в подпунктах 2.1.2.д...2.1.2.и.
2.1.5. Операции по монтажу амортизаторов в четвертом случае отличаются от операций для третьего случая
только тем, что амортизатор поднимается на подмости в уровень площадки, на которой он монтируется и
надвигается до совпадения отверстий в амортизаторе с резьбовыми отверстиями во втулках.
2.2. Установка сейсмоизолирующих опорах, согласно изобретениям № 165076 RU E 04H 9/02 «Опора
сейсмостойкая», изобретения «Способ защиты зданий и сооружений при взрыве с использованием
175

176.

сдвигоустойчивых и легко сбрасываемых соединений, использующие систему демпфирования фрикционности и
сейсмоизоляцию для поглощения взрывной и сейсмической энергии» № 2010136746 от 20.01.2013, заявки на
изобретение № 20181229421/20(47400) от 10.08.2018 «Опора сейсмоизолирующая «гармошка», заявки на
изобретение № 2018105803/20 (008844) от 11.05.2018 «Антисейсмическое фланцевое фрикционно-подвижное
соединение для трубопроводов» F 16L 23/02 , заявка на изобретение № 2016119967/20( 031416) от 23.05.2016
«Опора сейсмоизолирующая маятниковая» E04 H 9/02 с верхним расположением ФПС (под металлические
пролетные строения)
2.2.1. Последовательность и содержание операций по установке на телескопических опоры , согласно
изобретениям № 165076 RU E 04H 9/02 «Опора сейсмостойкая», изобретения «Способ защиты зданий и
сооружений при взрыве с использованием сдвигоустойчивых и легко сбрасываемых соединений, использующие
систему демпфирования фрикционности и сейсмоизоляцию для поглощения взрывной и сейсмической энергии»
№ 2010136746 от 20.01.2013, заявки на изобретение № 20181229421/20(47400) от 10.08.2018 «Опора
сейсмоизолирующая «гармошка», заявки на изобретение № 2018105803/20 (008844) от 11.05.2018
«Антисейсмическое фланцевое фрикционно-подвижное соединение для трубопроводов» F 16L 23/02 , заявка на
изобретение № 2016119967/20( 031416) от 23.05.2016 «Опора сейсмоизолирующая маятниковая» E04 H 9/02
как с верхним, так и с нижним расположением ФПС одинаковы.
2.2.2. К металлическому пролетному строению амортизатор прикрепляется посредством горизонтального
упора. После прикрепления амортизатора к опоре выполняются следующие операции:
1) замеряются зазоры между поверхностями примыкания горизонтального упора к конструкциям
металлического пролетного строения;
2) в отверстия вставляются высокопрочные болты и на них нанизываются гайки;
3) при наличии зазоров более 2 мм в местах расположения болтов вставляются вильчатые прокладки
(вилкообразные шайбы) требуемой толщины;
4) высокопрочные болты затягиваются до проектного усилия.
2.3. Подъемка опорах, согласно изобретениям № 165076 RU E 04H 9/02 «Опора сейсмостойкая»,
изобретения «Способ защиты зданий и сооружений при взрыве с использованием сдвигоустойчивых и легко
сбрасываемых соединений, использующие систему демпфирования фрикционности и сейсмоизоляцию для
поглощения взрывной и сейсмической энергии» № 2010136746 от 20.01.2013, заявки на изобретение №
20181229421/20(47400) от 10.08.2018 «Опора сейсмоизолирующая «гармошка», заявки на изобретение №
2018105803/20 (008844) от 11.05.2018 «Антисейсмическое фланцевое фрикционно-подвижное соединение для
трубопроводов» F 16L 23/02 , заявка на изобретение № 2016119967/20( 031416) от 23.05.2016 «Опора
сейсмоизолирующая маятниковая» E04 H 9/02 на подмости в уровне площадки, на которой он будет
смонтирован.
2.4. Демонтаж транспортных креплений.
Заместитель президента организации "Сейсмофонд" при СПб ГАСУ Е.И.Андреева [email protected]
Согласовано:
Главный инженер проекта Мажиевым Хасан Нажоевичем и ученый секретарь кафедры
ТСМиМ ктн, доцент СПб ГАСУ Аубакировой Ириной Утарбаевной Тел (999) 535-47-29
176

177.

Адрес испытательной лаборатории организации"Сейсмофонд" ИНН 2014000780 190005, СПб, 2-я
Красноармейская ул. д 4 СПб ГАСУ
РАСЧЕТНАЯ СХЕМА косого, квадратного, трубчатого,
крестовидного антисейсмического фрикционно- демпфирующего
компенсатора ( соединения), для увеличения демпфирующей
способности при импульсных растягивающих нагрузках, для
обеспечения многокаскадного демпфирования предварительно
напряженных вантовых конструкции по изобретениям №№ 2193635,
2406798,1143895, 1168755, 1174616,165076 «Опора сейсмостойкая» и
опыт применения и реализация в программном комплексе SCAD Office
Материалы:
Emergency design situations of icing for prestressed cable-stayed structures of the Russian bridge in Vladivostok from progressive col lapse under
seismic impacts and use in the USA, Canada, Japan, New Zealand,China of anti -seismic friction- damping compensators (connection), to increase the
damping capacity, under pulsed tensile loads, to provide multi-stage damping of prestressed cable-stayed structures according to the inventions №№
2193635, 2406798,1143895, 1168755, 1174616,165076 "OPORA seysmostoykaya" and experience of application and implementation in the SCAD
Office software package by the organization "Seysmofond" at St. Petersbur g GASU
И разработанные специальные технические условия (СТУ) для
использования антисейсмических фрикционно- демпфирующих опор с
зафиксированными запорными элементов в штоке, по линии выправления
крена моста , согласно изобретения № 165076 «Опора сейсмостойкая»
хранятся на Кафедре металлических и деревянных конструкций 190005,
Санкт-Петербург, 2-я , Красноармейская ул., д. 4, СПб ГАСУ у заведующий
кафедрой металлических и деревянных конструкций , дтн проф ЧЕРНЫХ
Александр Григорьевич строительный факультет
[email protected] [email protected] [email protected]
[email protected]
[email protected]
(921) 962-67-78, (996) 798-26-54,
(999) 535-47-29
Карта Сбербанка № 2202 2006 4085 5233
177