МОДЕЛИ ДРУКЕРА-ПРАГЕРА ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ГРАНУЛИРОВАННЫХ МЕТАМАТЕРИАЛОВ В ИНЖЕНЕРНОЙ СЕЙСМОЛОГИИ
На сегодняшний день проблема разработки методов защиты зданий и сооружений от вибраций, передаваемых им от грунта под действием сейсмических воздействий, является чрезвычайно актуальной. Один из таких современных методов - сейсмические подушки. Цель данной работы заключалась в изучении эффективности добавления подушки из гранулированных метаматериалов под фундамент здания для уменьшения влияния сейсмических поперечных волн. Метод конечных элементов (КЭ) в сочетании с моделями Друкера-Прагера был использован для исследования диссипации волновой энергии. Модель КЭ состоит из десятиэтажной верхней части сооружения, опирающейся на плитный фундамент, под которым находится слой гранулированных метаматериалов. Проанализированы значения пяти переменных, влияющих на механические свойства этих метаматериалов (плотность - когезия - угол внутреннего трения - модуль Юнга - коэффициент Пуассона) для двух разных толщин подушки. Динамический анализ, проведенный с использованием программного комплекса Abaqus/CAE, показал эффективность гранулированных метаматериалов в их способности значительно снижать величины ускорений, скоростей и перемещений в исследуемом сооружении. Проведенный анализ также показал, что среди исследуемых переменных когезия является параметром, наиболее сильно влияющим на эффективность метаматериалов в их способности рассеивать энергию сейсмических волн, в то время как для других параметров существенного влияния не наблюдалось.