Статья: РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИЙ ПОРТАЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ И МЕТОДИКИ ИХ ИСПЫТАНИЯ (2025)

Введение. Северная климатическая зона занимает значительные территории Российской Федерации, которые на сегодняшний день являются весьма перспективными, так как обладают высоким потенциалом развития, ввиду богатых запасов полезных ископаемых, редких металлов и драгоценных камней. При обширном развитии добывающей отрасли на данных отдаленных территориях параллельно встает вопрос в возведении гражданских объектов, в состав которых входят общественные и жилые здания различного назначения, главной задачей которых является обеспечение надежных, безопасных и комфортных условий эксплуатации. Часть этой зоны, затрагивающей регионы Дальнего Востока, Западной и Восточной Сибири, находятся в сложных условиях, таких как совместное сочетание вечной мерзлоты и высокой сейсмической активности, балльность которой изменяется от 6 до 10 баллов. Именно поэтому данные территории диктуют особые требования и условия для проектирования и строительства, а также ставят перед инженерами сложные задачи, требующие нетривиальных подходов и решений.

Материалы и методы. Для оценки поведения гражданских зданий различных конструктивных решений в условиях совместного распространения многолетнемерзлых грунтов и сейсмических воздействий различного частотного состава проведено численное исследование с использованием метода прямого интегрирования уравнения движения во времени.

Результаты. В статье представлены результаты расчетных исследований гражданских зданий различных конструктивных решений в условиях совместного распространения многолетнемерзлых грунтов и сейсмических воздействий. Показано, что сейсмостойкость гражданских зданий с различными конструктивными решениями в условиях многолетнемерзлых грунтов и высокой сейсмичности существенно отличаются друг от друга. Это свидетельствует о необходимости детального обоснования принимаемых проектных решений гражданских зданий для рассматриваемых условий с учетом свойств многолетнемерзлых грунтов.

Введение. При сейсмическом районировании территории изысканий обязательным условием является определение сейсмической опасности. Она обусловлена максимально возможными сейсмическими воздействиями, выраженными в баллах макросейсмической шкалы интенсивности, а также в пиковых ускорениях грунтовой толщи и спектрах коэффициента динамичности.

Целью статьи является представление методики комплексной оценки сейсмичности на примере гидротехнических сооружений (ГТС) шламохранилища и выявление особенностей сейсмических характеристик грунтовой толщи.

Материалы и методы. Эти параметры учитываются при проектировании, строительстве и эксплуатации зданий и сооружений в сейсмически активных районах. Помимо этого, определяются доминирующие и резонансные частоты грунтовой толщи, необходимые при расчетах устойчивости конструкций и для отстраивания собственных частот колебаний проектируемого сооружения от имеющихся частот колебаний в грунтовой толще. Плотины и дамбы шламохранилищ (пульпохранилищ, хвостохранилищ) и/или другие объекты, размещаемые на территории шламохранилищ, как правило, относятся к гидротехническим сооружениям II, III и IV классов опасности.

Выводы. В работе представлены возможности комплексного подхода к сейсмическому микрорайонированию территории шламохранилища, который позволяет снизить риск недоучета факторов различного происхождения, влияющих на сейсмическую интенсивность при разных геологических условиях. В заключении авторы выделили ряд выводов, связанных с методикой и принципами проведения работ.

Введение. Статья посвящена обработке реальных сейсмических данных (уникального не-глубокого землетрясения), анализу результатов c целью исследования спектров воздействия и реакции осциллятора и сравнению их с результатами исследований глубокофокусного землетрясения.

Цель. Сопоставление и визуальное сравнение трехординатных графиков суммарных спек-тров глубокофокусного и неглубокого землетрясений для выявления характерных различий в их спектральных характеристиках.

Материалы и методы. Обработка акселерограмм проводилась с использованием про-грамм Microsoft Excel и SeismoSignal компании SeismoSoft. Суммарный спектр вычислял-ся по методу SRSS («квадратный корень из суммы квадратов»).

Результаты. Для каждого направления был построен спектр воздействия неглубокого землетрясения, а суммарный спектр вычислялся с использованием метода «квадратного корня из суммы квадратов» (SRSS). Спектр реакции системы с одной степенью свободы (осциллятор) был сопоставлен со спектром воздействия. Суммарные спектры реакции рассчитывались с использованием пяти различных методов, в результате чего был опре-делен наиболее подходящий. Построены и проанализированы трехординатные графики спектров воздействий и реакций глубокофокусного и неглубокого землетрясений по осям X, Y, Z и суммарные с огибающими воздействий и реакций.

Выводы. Из полученных результатов следует: суммарные огибающие спектров реакций обладают большей шириной по периодам по сравнению с огибающими спектров воздействий; глубокофокусное землетрясение имеет более высокие динамические коэффициенты, чем неглубокое; область огибающих суммарных спектров воздействий обоих типов землетрясений включает периоды, соответствующие собственным периодам гражданских многоэтажных зданий, что повышает вероятность резонанса.

Введение. Статья посвящена аналитическому обоснованию работы прогонов в качестве распорки на основании изучения механических процессов и напряженно-деформированного состояния. В работе представлены дополнительные факторы, характеризующие включение прогона в совместную работу с конструкциями покрытия, такие как чернота отверстия болта, сила затяжки болтового соединения, влияние эксцентриситета опирания прогона к верхнему поясу фермы. В результате исследования установлено, что податливость соединения прогона к верхнему поясу фермы не является основанием для запрета применения прогона в роли распорки и не ухудшает его механические показатели.

Методы. Для оценки влияния податливости соединения выполнен анализ перемещений прогонов при работе в составе конструкций покрытия, в том числе с учетом эксцентриситета прикрепления, в пространственной постановке задачи, с учетом значения усилия затяжки болтов и влияния сил трения. Для численного расчета конструкций прогонов использован метод конечных элементов, реализованный в программном комплексе ЛИРА САПР. Предварительно прогон рассматривался как как изгибаемый стержень (балка) на нагрузки от собственного веса, веса кровли, ветра и снега.

Результаты. Перемещения верхних поясов по направлению действия горизонтальной нагрузки превышают размер люфта (1 – 1,5 мм) и варьируются в диапазоне от 0,324 мм до 3,2 мм. Таким образом, перемещения поясов фермы превышают запас податливости соединения и характеризуют срабатывание чернового отверстия, включая в работу болтовое соединение прогона к поясу фермы. Включение прогона в работу панели верхнего (сжатого) пояса фермы происходит за счет срабатывания люфта и превышающего его по значению расчетного начального несовершенства. В методику расчета центрально-сжатых стержней заложены несовершенства, превышающие по значению черноту отверстия, характеризуя тем самым незначительность возможного начального люфта. Сила трения, возникающая при неконтролируемой затяжке болтового соединения прогона к ферме, не может полностью препятствовать сдвигающим силам, заставляя срабатывать люфт и включать прогон в работу с верхними поясами ферм покрытия.

Обсуждение. Опирание прогона на верхний пояс с вертикальным эксцентриситетом незначительно влияет на перемещения конструкций покрытия из плоскости своей работы, позволяя не учитывать данный параметр в расчетной схеме. Нагружение прогона усилиями сжатия благоприятно влияет на несущую способность прогона, уменьшая пролетный момент. Крепление прогонов, как и связей, осуществляется на болтах с одинаковой точность (с одинаковой чернотой отверстия). Срабатывание черноты отверстия болтового соединения включает в работу прогон, точно также, как включаются в работу связи и распорки.

Введение. В статье исследуется сейсмический отклик железобетонного крупнопанельного здания (КПЗ) серии 92с. Широкое использование таких зданий в сейсмически активных районах требует глубокого понимания их поведения во время землетрясений, учитывая их уникальные конструктивные свойства и ограничения существующих методов анализа.

Методы. Для анализа была разработана конечно-элементная модель в программном комплексе ЛИРА-САПР, отражающая сложные взаимодействия в КПЗ. Модель учитывает нелинейные свойства материалов, взаимодействие панелей и поведение стыков при динамическом нагружении.

Результаты. Анализ выявил значительные различия в сейсмической реакции для различных классов бетона элементов стыков. Распределения перемещений, ускорений и повреждений соответствуют результатам натурных испытаний. Нелинейный динамический анализ показал концентрацию повреждений в нижних этажах, с максимальными значениями относительного междуэтажного перекоса (IDR) 0.282 % на первом этаже для сценариев высокой интенсивности, что значительно превышает прогнозы по нормативному расчету (0.178 % в средних этажах).

Обсуждение. Несмотря на преимущества программного обеспечения ЛИРА-САПР, ограниченная возможность модификации стандартной модели гистерезиса снижает точность моделирования деградации прочности и жесткости, характерной для крупнопанельных зданий. Полученные результаты подчеркивают необходимость пересмотра существующих строительных норм с целью включения специальных критериев оценки сейсмостойкости и адаптации аналитических процедур, учитывающих уникальные особенности поведения КПЗ. Также требуется модернизация отечественного программного обеспечения для более точного расчета и проектирования зданий и сооружений.