Новый выпуск издания «Природные и техногенные риски. Безопасность сооружений»
Основные темы издания «Природные и техногенные риски. Безопасность сооружений» охватывают широкий круг проблем, связанных с устойчивостью пространственного развития территорий и вопросами оценки и управления природно-техногенными рисками, градостроительной, строительной, инновационной, информационной, экспертно-аналитической деятельностью, а также цифровым моделированием и обеспечением комплексной градостроительной (пожарной, промышленной, сейсмической, экологической, энергетической) безопасности. В этом плане страницы издания доступны очень широкому кругу представителей научного и профессионального сообщества.
Выпуск № 4(47) | 2020 освещает следующие темы:
- Техническое регулирование и развитие норм проектирования
Рассматриваются вопросы состава норм проектирования сейсмостойкого строительства нового поколения как в области задания сейсмической опасности по данным общего и детального сейсмического районирования, а также микросейсморайонирования, так и в области применения моделей и методов расчета зданий и сооружений на сейсмические воздействия. Указана необходимость перехода оценки сейсмической опасности от макросейсмической шкалы MSK-64 к макросейсмической шкале МШИЗ-18. Приведена требующаяся для расчетов зданий и сооружений сейсмологическая информация и предложена форма ее представления в нормативном документе. Отмечена важность установления связи предельных состояний конструкций с категориями технического состояния объектов при сейсмическом воздействии нормированного уровня, упорядочения использования тех или иных моделей и методов расчета для разных типов зданий и сооружений, в том числе с учетом их ответственности, представления связи используемых моделей и методов расчета зданий и сооружений с приведенной в нормах сейсмологической информацией.
- Сейсмоизоляция зданий и сооружений
Мосты, и в особенности мосты большепролетные, являются уязвимыми при воздействии землетрясений и получают серьезные повреждения, а иногда и разрушаются при сильных землетрясениях. Сейсмоизолирующие устройства позволяют существенно ослабить воздействия землетрясений на мосты. Поэтому инженеры, проектирующие и сооружающие мосты в районах с повышенной сейсмической активностью, должны уметь применять различные типы сейсмоизоляторов, которые необходимо использовать в таких условиях. В работе приведены конструкции современных сейсмоизолирующих устройств для мостов и требования к ним.
Для оценки влияния параметров сейсмоизоляции на реакцию моста на землетрясение используются специальные спектры ответов в виде зависимости спектра максимальных ускорений от максимальных перемещений, о которых в российских нормативных документах даже не упоминается. Анализируется реакция сооружений на сейсмические воздействия при использовании сейсмоизолирующих устройств. Рассмотрены основные типы сейсмоизолирующих опорных частей, получившие наиболее широкое применение на практике в последние годы, а также их математические модели.
В СП «Транспортные сооружения в сейсмических районах» о сейсмоизоляции мостов нет ни слова. Антисейсмические устройства мостов «стопоры» и «буферы» не имеют никакого отношения к сейсмоизоляции.
Считаем, что необходимо разработать СП, в котором должны быть изложены рекомендации, методы расчета и требования к сейсмоизолирующим устройствам для мостов и других сооружений.
- Безопасность земляных сооружений, оснований и фундаментов
Приведены результаты изучения амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) и резонансных свойств грунтов на территории г. Ялта. Получено пространственное группирование частот, усиливающих сейсмические колебания. Наибольшее усиление и наименьшие частоты отмечены на грунтах с наличием слоя с пониженными сейсмическими жесткостями. Получены количественные корреляционные зависимости спектральных характеристик среды от мощности первого приповерхностного инженерно-геологического элемента (ИГЭ-1) с пониженной сейсмической жесткостью (ρV ≈ 1000 г / см2∙с) в грунтовом массиве, отнесенного ко II категории по сейсмическим свойствам. При возрастании мощности слоя ИГЭ-1 от 0 до 10 м усилительные свойства грунта для поперечных колебаний (S) увеличиваются примерно в 5 и более раз, а для продольных (P) — почти на порядок. При этом резонансные частоты fp и fs соответственно уменьшаются в 1,5 и 2 раза, т. е. происходит их смещение в более низкочастотную область, наиболее опасную для строительных объектов.
- Численное моделирование ситуации возникновения дополнительных деформаций основания
Представлены результаты численного моделирования виброизвлечения шпунтовых свай в геотехническом конечно-элементном программном комплексе Plaxis. Отмечено, что в процессе вибрирования элементов в дисперсных водонасыщенных грунтах происходит изменение структуры грунта в околошпунтовом пространстве, которое необходимо учитывать в процессе прогноза деформаций зданий при проведении строительных работ. Выполнены расчеты по определению распространений колебаний в грунте, получены величины виброускорений в динамическом модуле Plaxis. Величины дополнительных осадок рассмотренного здания, определенные в ходе статического расчета, сопоставлены со значениями вертикальных деформаций по результатам численного расчета и результатам мониторинга.
- Безопасность конструкций, зданий и сооружений
Приводятся результаты вибрационного обследования поддерживающих конструкций сушильных барабанов БГС, установленных на перекрытие встроенной этажерки в производственном корпусе завода по производству минеральных удобрений. Результаты обследования использованы для усиления конструкций и снижения динамических воздействий на строительные конструкции и оборудование.
- Расчетный анализ, проектирование конструкций, зданий и сооружений
Рассмотрены особенности колебаний проводов ЛЭП при кинематическом возмущении опор. Показано, что в процессе сейсмических колебаний опор ЛЭП в проводах может существенно изменяться натяжение. Предлагается метод приближенной оценки колебаний провода при его переменном натяжении. Показано, что в общем случае уравнения колебаний раскладываются по переменным от координаты и времени, причем по координате получается классическое уравнение для нахождения собственных форм колебаний, а по времени для каждой формы получается уравнение Матье-Хилла. Получена первая область неустойчивости решения.
Выпуск № 4(47) | 2020 освещает следующие темы:
- Техническое регулирование и развитие норм проектирования
Рассматриваются вопросы состава норм проектирования сейсмостойкого строительства нового поколения как в области задания сейсмической опасности по данным общего и детального сейсмического районирования, а также микросейсморайонирования, так и в области применения моделей и методов расчета зданий и сооружений на сейсмические воздействия. Указана необходимость перехода оценки сейсмической опасности от макросейсмической шкалы MSK-64 к макросейсмической шкале МШИЗ-18. Приведена требующаяся для расчетов зданий и сооружений сейсмологическая информация и предложена форма ее представления в нормативном документе. Отмечена важность установления связи предельных состояний конструкций с категориями технического состояния объектов при сейсмическом воздействии нормированного уровня, упорядочения использования тех или иных моделей и методов расчета для разных типов зданий и сооружений, в том числе с учетом их ответственности, представления связи используемых моделей и методов расчета зданий и сооружений с приведенной в нормах сейсмологической информацией.
- Сейсмоизоляция зданий и сооружений
Мосты, и в особенности мосты большепролетные, являются уязвимыми при воздействии землетрясений и получают серьезные повреждения, а иногда и разрушаются при сильных землетрясениях. Сейсмоизолирующие устройства позволяют существенно ослабить воздействия землетрясений на мосты. Поэтому инженеры, проектирующие и сооружающие мосты в районах с повышенной сейсмической активностью, должны уметь применять различные типы сейсмоизоляторов, которые необходимо использовать в таких условиях. В работе приведены конструкции современных сейсмоизолирующих устройств для мостов и требования к ним.
Для оценки влияния параметров сейсмоизоляции на реакцию моста на землетрясение используются специальные спектры ответов в виде зависимости спектра максимальных ускорений от максимальных перемещений, о которых в российских нормативных документах даже не упоминается. Анализируется реакция сооружений на сейсмические воздействия при использовании сейсмоизолирующих устройств. Рассмотрены основные типы сейсмоизолирующих опорных частей, получившие наиболее широкое применение на практике в последние годы, а также их математические модели.
В СП «Транспортные сооружения в сейсмических районах» о сейсмоизоляции мостов нет ни слова. Антисейсмические устройства мостов «стопоры» и «буферы» не имеют никакого отношения к сейсмоизоляции.
Считаем, что необходимо разработать СП, в котором должны быть изложены рекомендации, методы расчета и требования к сейсмоизолирующим устройствам для мостов и других сооружений.
- Безопасность земляных сооружений, оснований и фундаментов
Приведены результаты изучения амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) и резонансных свойств грунтов на территории г. Ялта. Получено пространственное группирование частот, усиливающих сейсмические колебания. Наибольшее усиление и наименьшие частоты отмечены на грунтах с наличием слоя с пониженными сейсмическими жесткостями. Получены количественные корреляционные зависимости спектральных характеристик среды от мощности первого приповерхностного инженерно-геологического элемента (ИГЭ-1) с пониженной сейсмической жесткостью (ρV ≈ 1000 г / см2∙с) в грунтовом массиве, отнесенного ко II категории по сейсмическим свойствам. При возрастании мощности слоя ИГЭ-1 от 0 до 10 м усилительные свойства грунта для поперечных колебаний (S) увеличиваются примерно в 5 и более раз, а для продольных (P) — почти на порядок. При этом резонансные частоты fp и fs соответственно уменьшаются в 1,5 и 2 раза, т. е. происходит их смещение в более низкочастотную область, наиболее опасную для строительных объектов.
- Численное моделирование ситуации возникновения дополнительных деформаций основания
Представлены результаты численного моделирования виброизвлечения шпунтовых свай в геотехническом конечно-элементном программном комплексе Plaxis. Отмечено, что в процессе вибрирования элементов в дисперсных водонасыщенных грунтах происходит изменение структуры грунта в околошпунтовом пространстве, которое необходимо учитывать в процессе прогноза деформаций зданий при проведении строительных работ. Выполнены расчеты по определению распространений колебаний в грунте, получены величины виброускорений в динамическом модуле Plaxis. Величины дополнительных осадок рассмотренного здания, определенные в ходе статического расчета, сопоставлены со значениями вертикальных деформаций по результатам численного расчета и результатам мониторинга.
- Безопасность конструкций, зданий и сооружений
Приводятся результаты вибрационного обследования поддерживающих конструкций сушильных барабанов БГС, установленных на перекрытие встроенной этажерки в производственном корпусе завода по производству минеральных удобрений. Результаты обследования использованы для усиления конструкций и снижения динамических воздействий на строительные конструкции и оборудование.
- Расчетный анализ, проектирование конструкций, зданий и сооружений
Рассмотрены особенности колебаний проводов ЛЭП при кинематическом возмущении опор. Показано, что в процессе сейсмических колебаний опор ЛЭП в проводах может существенно изменяться натяжение. Предлагается метод приближенной оценки колебаний провода при его переменном натяжении. Показано, что в общем случае уравнения колебаний раскладываются по переменным от координаты и времени, причем по координате получается классическое уравнение для нахождения собственных форм колебаний, а по времени для каждой формы получается уравнение Матье-Хилла. Получена первая область неустойчивости решения.
16.12.2022