автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Динамические воздействия на многоэтажные здания при гидровзрывном уплотнении грунтов

18$ и Ь 2 ■

МИНИСТЕРСТВО ПРОСВЕЩЕНИЯ УКРАИНЫ КИЕВСКИЙ ОРДКНА ТВДОВОГО КРАСНОГО ШАМЕНИ ИЖЕНЕИЮ-СТРОИТВЛЫИ!! ИНСТИТУТ

На правах рукописи ДНДРУШ Валерий Михайлович

ДИНАМИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА МНОГОЭТАЖКЕ ЗДАНИЯ ПРИ 1ИДРОБЗШВНОМ УПЛОТНЕНИИ ГРУ1ГЮВ

Специальность 05.23.01 - Строительные конструкции,

здания и сооружения

А в I о ре | в р а г - дяссврташш на соискание ученой степени каидидатэ гахничоских наук

Улзв - 1992

Работа выполнена в отделе исследования строительных конструкций с применением средств автоматизации Наувдо-исследовательского института строительных конструкций /НИШ!/ г, Киев.

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор Ю.И.Немчинов. Официальные оппоненты - доктор технических наук,

старший научный сотрудник Г.И.Черный,

- кандидат технических наук, доцент Ю.Н.Кардовский.

Ведущее предприятие

- Государственный проектный институт КиевЗНИИЭП

Защита состоится 5 июня 1992 года в 13 часов на заседании специализированного совета К 068.05.04 по присуждению ученой сте- . пени кандидата технических наук при Киевском ордена Трудового-Красного Знамени инженерно-строительном институте / 252037, г. Киев-37, Воздухофлотский проспект* 31/ в зале заседаний Совета института.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке института.

Автореферат разослан " 5 " мая 1992 года.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат технических неук

Г.й.Мельниченко

•ХзЬ.«? - ОБЩАЯ ХАРМСТЕРКСИКА РАБОТI

ДК12а2ЬН221Ь_1йШ* 0Д!ПШ из элективных способов подготовки оснований для строительства на лоссовчх просацочннх грунтах яв-мотод уплотнэншт просадочних грунтов про л га рит о ль ннм замачиванием и энергией глубинних камуфлетннх взрывов.

При производстве взривов п замоченных грунтах, особенно вблизи строящихся и эксплуатируемых здшгаЗ и сооружений, в них могут возникать интонигонда колебания, которые оказывают вроднне воздействия на людей, тсхнологическио пронесен и на конструкции. Особенно чувствительны к вибрации' оборудование лабораторий, инструментальных мастерских, изшрителънпх станций, вычислительных центров, больниц и других сооруганиЛ. Поэтому опенка уровня динамических воздействий на многоэтажное здания при гидровзрывном уплотнении грунтов и разработка способов их защити от распространяющихся в грунте соИсмичоских волн является актуальной задаче я.

ЦйДЬ_ШЙ£ЖЦ: ча основе результатов проведенннх экспериментальных и числошшх исслодованиЧ разработка расчетной модели и численного метода расчета упругой систомн "грунт-основание-со-оруконие", а такго предаю ко ниЛ по проектированию сойсмозащитних экранов при производстве птдровзрнвного уплотнения грунтов и устройство фундаментов в витрамбрвягшнх котлованах (ФВК) в ус. лошях городской застройки.

I. Предложена мотоднка дискретизации расчетной области грунта нерегулярной сеткоЯ конечних элементов, позволяющая при шеокоп точности результатов расчета значительно сократить затрата машинного времени при получении величин динамических реакций исследуемой области на импульсное возмущение.

I

2. Разработана методика численного моделирования закономерностей распространения сейсмических волн в слоистых средах с искусственным вертикальным включением (сеЧомотщитннм экраном).

3. Экспериментально установлен тип сейсмической волны в трунте, переносящий основную долга колебательной энерпга при про-

изводсгве взрывов и устройстве ФВК, что позволило разработать • предлогония по проектированию' сейсмозащлтннх экранов.

4. Получены новые опытные и расчетные данные о характере колебаний' грунта и многоэтажных каркасных срорушний и килях

' безкаркаеннх зданий при гидровзрывном уплотнении грунтов и устройстве ФВК при наличии и отсутствии сейсмозащитных экранов в грунта. -

£0212Ш2Н2£1Ь_Ва23ИЦХ_Ц22232.Ш1Й подтверждена сравнением данных расчета по предлояешюй методико с расчетными данными по методикам других авторов, а такта с данными, полученными экспериментально.

- расширении возможности вычислительного комплекса (ВТО"ИМПУЛЬС" (Воронежский ИСЮ путем создания нового модуля , реализующего разработанную методику дискретизации расчетной области нерегулярной сеткой конечных элементов (КЭ) на ЭШ типа ЕС;

- разработке предлокениП по проектированию сайсмозащитных экранов при гидровзрывном уплотнении лессовых просадочных грунтов, а также' при устройстве ФВК, позволяющих выполнять работы в условиях существующей плотной городской застройки;

- разработке .рекомендаций но установлению сейсглобезопасных рас- •

.стояний до существующих зданий при гидровзрывном уплотнении

грунтов при наличии сейсмозащитных экранов.

' Работа выполнялась в составе задания 04.ОТ.09 Т "Разработать . • . • 2

*и внедрить метода подготовки оснований на лессовнх просадочннх грунтах большой толщи" научно-техничоско*! программы 0.55.18 на 1986-1990 гг.,.входящая в состав общесоюзной научно-технической программа 0.40 "Индустризльно-систомнне метол?! строительства".

Б§адИ23ИПа_02Й2ХЫ' По разработан»™ продлочониям запроектл-ровани соЯсиозацнтнио экрпни: в Борнсполъскои аэропорту при устройства Лундашнтов в вытрамбованных котлованах, а танкд в 16-м микрорайоне г.Запорожья, в с.йшанскоа Ранийского раНонз 'и в с.Каменка Измаилского ра*!она Одосско!! области при уплотнении грунтов взрывом. ' .

ДЦШЗаииЯ-ШйЗЕЬ . Основные результаты исследований докладывались на: ;

- УП-:! научно-техничаскол конференции молодок ученых в области исслодованга строительных конструкт!!! в НИИСК Госстроя СССР (Киев, 1989 г.);

- Всосоюзной кож[оранцш1 "Надатюоть и эффективность нетрадиии- . онних систем соГкмозэщитн зданий и сооружений" (Севастополь, 1990 г.); '

- Всесоюзно'! коглророншш "Прооктировашга и строительство в елок, »

'них геологичаекпх условиях" (Севастополь, 1991 г.);

- Научно-производственном семинзро "Способы и методы усиления строительных конструкшп'1 на реконструируемте предприятиях" (Коглмунарск, 1990 г.);

- XX—11 научно-тохническоЯ копТюротпда профессорско-преподавательского состава, сотрудников института с участием инженерно-технических работников предприятий г.Виннзшы и области в ВТШ (Вингоша, 1991 г.);

- Всесоюзном совещании "Динамика энергетических сооружений" (Москва, 1991 г.).' ■ ,

~ ШФЗШШЕШ- По гена диссертации опубликовано семь почетных работ. Проведенные в IS88-I99I гг. исследования отражены таккэ в научно-технических отчетах НШСК.

СТРУКТУРА-У Q'JyW-ВРйуЩ- Диссертационная работа состоит из введения, чогцрох глав,_заключения, списка литературы и приложения. ОбщиД объем 259 страшш, из них 146 страниц основного текста, 10 таблиц (22'стр.), 71 рисунок (В6 стр.), 193 наименования литературы (21 стр.), 4 страницы прилоетния.

На_22ШИХ2_ВаЁ2Ш12£й: данныэ экспе ршв нтально-теоретических

исследований парамагров колебания грунта и зданий при гидровзрыв-

\

пом уплотнатп! грунтов и устройстве ФВК при наличии и отсутствии сейсмозацнтных экранов, в виде цилиндрических пустотелых или заполненных демпфирующим материалом полостей и пустотелых транше Я, в грунта; . '

- мотодика численного моделирования распространения волн в слоистой грунтовой сроде на основе 1КЭ при наличии сейсмозащит-ных экранов;

- методика дискретизации расчетной области нерегулярной сеткой КЭ, алгоритм расчета при нерегулярно!! сх.емэ дискретизации и программна!! модуль CLS к ВК "И11ТЛ1ЪС,!;

- предложения. по конструированию экранов для еннкетот интенсивности импульсных (кинематических) воздействий на защищаемые здания или сооружения и схему шполнешш взрывных работ;

- рез?йьгзти численных исследований по выявлении закономерностей. распространения волн в слоистой средо при наличии искусственных .со'орукешй (экранов), полученных с применением ВК, ."ШПУЛЮ" и, эго модафшштг предложенной автором.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ. РАБОШ ЕО-ВШШШШ дано обоснованно темы, приведены общая харэкто-4

рнстика работы и ее основные положения, которые выносятся авто-' ром на защиту. . ' -

3_П2£22И_ЕЛаэа рассмотрены метода укрвшюиия слабых грунтов, описана технология выполнения гадфовзривного уплотнения грунтов. ¡Тосло описания возможных последствий сеЧсмоволнового воздействия на существующие шыкянорныа сооружения, охарактеризованы способы их уменьшения. Внролнея краткий обзор экспериментальных (натурных, модальных) и численных исследований колебания зданий и сооружений с учетом опенки эдиктов снитания соЗсмоволновых воздействий посредством устройства различных искусственных преград (экранов). Яривадоно экономическое обоснование эЛТюятявности гидровзрыва по сравнонто <\ другиш существующими способами укрепления слабых грунтов с учетом мероприятий по снякенто интенсивности сойсмоволношх воздействий.

Отмечено, что русски!! академик- Б. Б. Го лиши перилл указал на сейсмическую природу волн, возникающих в грунтах и горных породах при производстве взрывов. Дальнейшее развитие пробломд получила в 30-40-х годах, под руководством академика М.Л.Садовского. Значительны"! вклад в изучение воздействия взрывов на здания и сооружения внесли советскио учшшо С.В.Медведев, Л.Г.Назаров, .И.Г. НапотнариДзо, С.В.Поляков, Т.Ж.ТСунусоа, М.И.Кяндаба, В.К.Егупов, Л.А.Доркачов, Л.И.Шртомьянов, Т.Р.Рашидов, К.(*.Абдурэшдов*: ' А.И,Цейтлин, Л.М.Парамзин и друпго.

Показано, что начиная с 1963 года.проф.И.М.Литвинов (1ИИСК) начал применять энергию глубинных взрывов.для уплотнения.предварительно замоченных лессовых просадочннх грунтов-(метод гядро-изршза). В'настоящоо время усовершенствованием и расширением зови применения этого метода в ИШСК зашатаются A.M.Рыков, Ю.1,1. Цундршкнй, Г.Ф.Шшпко, А.С,Трегуб и другие, в Среднеазиатском цшюало даШШо - Л.А.Мусаоляи, А.Г.Зильфанд и друга«.

. 5

' Сряди методов защити охраняемых объектов от значительных Biitípairaíi могут служить активная или пассивная виброизолягаш', изменение технологии проведения гарнвннх работ иди же создания сейсмоизолирующпх экранов шзду^источниками и приемником вибрации. Более предпочтительными, с точки зрения снижения уровня воздействия нестационарных воздействия, являются сайсыоизолиру-шдаэ преграда. ■ ' .

Начало.исследованиям по изучению влияния искусственных.пре-' град (экранов), создаваойых в грунте па пути распространения вибрашй, положение в 40-х годах Д.Д.Баркзном. Известии работы . в этом направлении следующих авторов: Б.С.Ильинского, Я.И.Дормз-на, В.С.Соловьева, С.Ю.Хапанова, Ш.С.Юлдвшева, А.Е.Кононенко; В.Й.Заборова, Р.Цизадьского, А.Эшбы, .И.С.Пархоменко, Р.Д.Вууд-за, Р.Сагессера и других.

Большой вклвд в изучении проблемы по снижению интенсивности сейсмовзрывных воздействий внесли учены института геофизики АН Украины. Среди них А.А.Вовк, Г.И.Черный, В.Г.Кравен, И. И. Да ни-, сюк, А.А.Кузьмэнко, В.Д.Воробьев, А.Г.Сшрнов и другие.

На основе ознакомления с состоянием вопроса и проведенным обзором литературных источников в коние главы сформулирована' цель и задачи исследования.

: SS-BToggftjcagBe приводится анализ параметров сейсмических волн возникающих при камуфлетном взрывном уплотнении грунтов^ методика и результаты экспериментальных исследований колебаний грунта и зданий при кинематическом возбукденга в основании с ^учетом сейсморзолирующих преград, описаны интанврно-геологичз-, .ские характеристики площадок'в гг.Волгодонске,Запорожье,Борис-польоком аэропорту и в совхозе 1-е Мая Одесской области, на которых автором проводились экспериментальные исследования и про' 6

верна предложенных способов защити сооружений от сейсмических волн.

В результате анализа грунтовнх условий площадок сделан вывод, что грунты всех площадок относятся ко П-му типу просадочно-сти, а по своим сейсмическим свойствам ко 2-й категории.

Для регистрации колебаний грунта и многоэтажных зданий использовался комплект аппаратуры, разработанный в Институте фи-, зшш Зомли ЛИ СССР и предназначенной для одновременно:'! регистрации параметров колебательного двшшния в различных точках исследуемого сооружения и грунта.

Накопленный опыт ыроводения взрывов и анализ литературных источников показывают, что обводиенноргь грунтов приводит к существенному увеличению соГетгачоското зАТвкта, при этом основная доля знорпга колобанк:! приходится на поверхностные волны.

Экспорш.юнтялышо данные -показывают, что эЛбсктивность экрана увеличивается, при приближении глубины экрана к длина распространяться в грунто волны. Длина волн, от которых приходится выполнять защиту, находится в продолах 25...Г20 ч. Практическая механика грунтов ограничивает предельную глубину отрывки незакрепленно.! траишон. Поэтому как альтернативный вариант экрану в Очрж траншои монет слушав экран, состояний из ряда цилиндрических полостей, который детально исследовался в диссертационной работе.

'1'ормы и основные гооиотричесгаю параметры экспериментально иссдодовашшх са^смозащитшх: экранов приводен« на рисунка I. Основные параметры при исследовании сейсмозащипшх экранов сведены в таблицу I,-

з -

7

я

о. и'

-е ее

- ее-

20,0м

■100,0м

О 0©

О

Шм

65,0м

о

о СС

Рис. I. Форш экспериментально исследованиях сейсмоэащитных экранов:- а) и б) в Волгодонске, в) в Запорожье, г) в Бориспольском аэропорту, д) в совхозе I Мая Одесской области.

Условные обозначения: полости 0 400 мм пустотелые;е - глубиной 8 м и о — 13 м, заполнение: щебнем® (глубиной 12 м), мятой' глиной ® (глубиной В м) и опилками о (глубиной 14 м); в — полости пустотелые $ 350 мм глубиной 15 м;

,—] _ пустотелая траншея глубиной 2,4 м.

Таблица I

Основные параметры при экспериментальном исследовании соГСсмозащнтннх экранов

'¡Обозна*" Вид и количост{1.1асса псточниУглубина ¡'ЭМхэктив- ' пп !чонио ! во воздействий!ка воздействие зэложпияпшсть экра-!на ри-! * ( .¡источника!на

!сункэ ! ' I ¡возденет-!

I I I . ч ' (Впя |

I а 'Заряда ВВ, 75 штук "16 кг 10,5 м 1,0*1,25

2 б Заряди ВВ, 100 штук 16 кг 10,5 м 1,02+1,52

3 >> в Заряди ВВ, 39 штук ' 15 кг 10,0 м 1,3+1,0

4 " г Удари тоэмбо; -кн, до 30 ударов ГО г 3,0 м 1,2+1,8

5 д Заряды ВВ, 203 штуки 4,9 кг, 6,4 кг '8,0 м 1,02+2,08

На осново результатов экспериментальных "исследований сделан вывод, что наиболее эффективен экран в Форш ломаной линии с заполненном демпфирующим материалом'полоста!!.схема, которого приподона на рис.Гд.

Экспоришнталъно полученные осциллограммы колэбаний грунта и зданий при взршах л устройство фундаментов в вытрамбованных котлованах с ушроинш основанием были обработаны с помощью спектральных методов, что позволило получить распределение мощности рассматриваемого процесса по частотам. Установлено, что частоты вднуждоикпх колебаний при взрывах находятся в диапазоне от 1,0 до §,0 Гы, а при устройства фундаментов в вытрамбованном котловане от 6,0 до 13,0 Ш.

изложены структура и рассмотрены возможности ВК "ШЛУЯЬС", методика построения нерегулярной сетки из прямоугольных конечных элементов при исследовании распространения ^ . ^

9

волн, приведено сравнение результатов расчета, выполненного при регулярной сетке дискретизации и по предложенной методико. Приведены результата численного исследования распространения волн по ВК "ИМПУЛЬС" и по методикам," разработанным отечественными и зарубекными исследователями, а такке выполнено исследование характера колебаний грунта с экранами при гармоническом и импульсном воздействии по ВК "ЛИРА" для 35?.!-типа ЕС (ШШСС г/Люв), приведены рекомендации по методике моделирования такого класса . задач. ...

Вопросам теоретического изучения закономерностей распространения упругих волн в различных средах и конструкциях посвящены работы Ш.Г.Напатваридзо, В.А.Баженова, И.С.Берзон, А.Н.ГУзя, Е.С.Дехтярука, В.Н.Кислоокого, .Г.В.Исвхановз, Е.Ф.Саваренского, Л.А.Рябинкпнэ, В.А.Ильичева, "КА.Дашепского, В.С.Са^роновз „ В.С.Полякова, А.А.Потранина, В.М.Сейпова, Я.И.Цейтлина, Я.Н.Пао, М.Т.Якуба, Д.Лизмера, Р.Л.Кухлемеера и др.

При создании ВК "IE,¡ПУЛЬС" для решения динамических задач использовался алгоритм реализации двутгаклического расщепления в • сочетании с двухслойнш.и неявными схемами интегрирования. При изучении закономерностей распространения сейсмических волн в упругой полуплоскости МКЭ полесообразно использовать в месте прилокения возмущающего воздействия и в интересующей исследователя области сгущенную сетку остальная область расчетной схемы принимается разряинной. Такой приниип построения расчетной схемы сникает затраты машинного времени при выполнении расчетов, обеспечивающих высокую точность./ Однако в местах перехо-: да от разряженной к сгущенной сетке КЭ необходимо решать пробла-• му сплошности деформированного состояния расчетной области. В диссертациипредложено решать эту проблему с помощью спеггиаль- ' ных конечных элементов сшивки (КЭС). При этом используются пря-

10,

моуголышо КЭ только одного простейшего вида, обеспечивается -сплошность дофоржрованного состояния, простота программной реализации. Предложенный алгоритм расчета упругой полуплоскости с использованием КЭС состоит из двух этапов:

1. ОбычниЯ.расчет, учитывающий только прямоуголыше'IC3, в результате которого вычисляются скорости узлов У," в коние временного шага.

2. Коррекция' скоростей узлов в пестах сшивки, т.о. опродо- • ■ леюге окончательных скоростей узлов.

Разработанный алгоритм бил реализован в виде программного-модуля ELS' к ВК "ИМПУЛЪС", Достоверность предложенной методики проверялась на' тестовых примерах, расчетная схема которых приведена на рис.2. Сравнение результатов расчота выполнено на рис.3. Обгцее количество КЭ при регулярной сетке дискретизации 144, а при нерегулярной только 33 КЭ. Уменьшение количества КЗ более, чем в 4 раза приводит к существенному уменьшении порядка системы уравнений движения.

В этой главе .также приведены результат« и дан анализ числав-ного исследования закономерностей распространения волн:' в пластике из плексигласа, при гидровэрывном уплотнении грунтов - в грунте, а также при устройстве ФЖ с уширенным основанием - в грунте и десятиэгаашом каркасном здйВии,расчетная схема и характер движения которых приведен на рис.4. Проанализирован характер напрягипно-деформироваийого состояния (с применением ВК "ЛИРА") однородного массива грунта с искусственным включением (экраном) на гармоническое возмущение и удар.

сопоставляются результаты расчета интенсивности колебаний грунта и десятиэтажного каркасного здания при наличии сейсмозащитного экрана по ВК "ШПУЛЬС" с экспериманталь-

II • ■

б)

37 Г

25

■ 2?

5

р

36000

Рис. 2. Расчетная схема области при: а) регулярной и б) нерегулярной сетке дискретизации. * 1...НЗ - обозначение и номера контрольных узлов.

Рис. 3. Сейсмограммы колебаний узлов при регулярной и нерегулярной схемах дискретизации расчетной области.

Условные обозначения: -- узел № 53, при регулярной

сетке дискретизации;----№ 21 при нерегулярной сетке

со. сшивкой; —---№ 21 тоже но без сшивки;

—о— ,/ц 5;—у--№ 5; —*--№ 5 соответственно.

Т

к 24,0м

30,0м

,,12.Ом

ТБ^Ом!

31

Ш

¿42

/7Д7

30 .Ом

Основная часть расчетной области с КЗ: а х в = 2,0 х Т,5м

■ ,14-*- '

Область даскретизирована КЭ: ах в =4,0 х 3,0м

Область даскретизирована КЭ: ахв = 8,0 х б,Ом

152,0м

56 .Ом

28.0м

Рис. 4. Динамическая модель системы "грунт-экран-здание". Условные обозначения:

- - расчетные-амплитуды колебаний,мм;----- опытные- амплитуды колебаний,мм.

*

• ними данными при взрывном уплотнении-грунтов и устройство Ж ((&ундаыэнтов в'витрамйошнннк котлованах) с ушретшм

' основанием.

По результатам многовариантного численного расчета по исследованию закономерностей распространения волн при гидровзрывном уплотнении грунтов к при устройстве' ФВК получены данные, которые хорошо согласуются с экспериментальными.

Таблица 2 -

Сравнение экспериментальных и теоретических параметров колобашй грунта и зданий

' Ук ¡Амплитуда колойаний, ¡Процент '{интенсивность коло^Пропоит пл -,_______________i расховде- j i расхоп-

jэксперимент| расчет (экспоримонт/расчет|ДШ,Ш1

При гидровзрывном уплотнении грунтов (экран в форма лиши)

1. За экраном (датчик !* 3, запись № 4) .

0,46 0,34 25$ ■ ГУ - 1У ' (Й

2. На расстоянии 50,-0 м от экрана (датчик !'>- 2; запись 9)

0,29 . . 0,2V % ■ К W

При устройство фундаментов в штрамбовшншх -котлованах "(ЯЮ

3. На расстоянии 15 м от ФВК (датчик № 4, запись .'S 26)

0,55 0,75 26% У1 . УГ

4. lia расстоянии 30 м от ФВК (датчик J' б, запись .'S 2S)

0,30 0,42 Z& У У О/'

.5. За экраном (датчик й 2, запись №26) _

0,313 0,45 . 29$ У У 0%

6. На десятом этаже каркасного здания КДП

0,052 0,060 735? - -П „ : П 0%

На основа предложений.разработанных в диссертационной работа,' были запроектированы сейсмозащитнпе экраны, применение которых дало возмонность сэкономить около ЮБ тыс.руб. с учетом долевого, участия автора.

Таблица 3

Внедрении результатов диссертационной работы и их эффективность

й • Название объекта, на ко- ' Тип ¿Козули- !Экономическая

1п { тором выполнено внодренш ¡экрана " !тгант. эк!эффективность - ( ! |рашза- !от внедрения

| ! ¡пии результатов

С. Кнрйгшнй завод в с.Камен- Пусто- ^1,4 21,345 ка, Измаилского р-нэ,- толая Одесской области траншея

-.Школа на 844 учащихся в Зкрзй из 14,377

с.Лшанское Регайского шлиндря-р-на, Одесскол области чоских полостей

Зал прилета в Борисполь- Пустоте- , 70,000

ском аэропорту лая тран-

поя

Рыродн и рдромердадри отразят основные научные и практяче-кие результаты работы, которые могут бить сформулированы еле-угадим образом:

1. В результате анализа данных проведенных эксперименталь-ах исследований установлено, что поверхностные сейсмический элны Релея переносят максимальную долю колебательной энергии, го за экраном образуется зона сейсшческой тони с уменьшением {тенсивности колебаний в среднем на 50$.

2. Разработана методика численного моделирования задач рас-

■пространония волн в слоистой среде при наличии сеЯомолащнтнмх ,з кранов. '

3. Разработана и реализована ю ЭЙЗГ.1 в виде программного мо-. дуля мотолика дискретизации расчетной области нерегулярной сеткой конечных, элементов к В?; "ШПУЛЬС".

4. Предложена следующая схема расчета параметров и устройства искусственной преграды перед охраняемым объектом:

а) устанавливает расчетным путем (или из эксперимента) основные параметры наиболее интенсивной волны у охраняомого объекта ;

б) определяют допустимую нормативную скорость колобзпил " ц, " для охраняомого объекта;

в) выбирают длину преграды по Лронту с таким расчетом, чтобы охраняемый объект попадал в зону "тони" преграды (2,5...3)

, где - длина волны Релоя в грунте;

г), глубину преграды и ее ширину определяют в зэгиси-лости от параметров волн б грунте. __

5. Разработаны предложения по проектированию экранов:

А. Учитывая, что при сейсмовзрнвных воздействиях длины распространяющихся в грунте волы равны 25...120 м,глубина соИсмоза-щитного экрана дольня принюхаться ил условия.чтобы его глубина была, не монее.чем на 2С$ больше,чем глубина источника воздействия. Рекомендуются экраны в вида цилиндрических полостой $300. ..400 мм, расположенные в два и более ряда (в шахматном порядка). Расстояние между полостями экрана необходимо прини-

А

мать на более их трех диаметров,' Полости (сквататои) экрана можно принимать'пустотелыми, или заполненными мятой глиной, опилками, щебнем и другим демпфирующим материалом;

, Б. Расчетное уменьшите интонсивности колебаний грунта яа экраном при глубинных взрывах следует- принимать рзвним I,.?. ..Т.,0

раза при расстояниях от этттгентрз взрыва до. экрана 15...45 и. .Устройство экрана на расстояниях более 40...45 и от взрываемых скватан практически неэффективно.

В. В связи с, растеканием купола подземных вод в процессе замачивания лессовнх просадочных грунтов необходимо располагать экран от края замачиваемо! площадки-нэ расстояниях 10...25 м в зависимости от глубины просадочного слоя грунта.

6. Сейсмобезопаснне расстояния с учетом экранов в грунте предложено определять по таким формулам:

а) безопасные расстояния (R ,м) от эпицентра'взрыва до ма-лоэтаотых (до 5 этатей) зданий и сооружений, построенных с конструктивными протт ■ просадочныш мероприятия!®, находящихся в

удовлетворительном,состояния на не замоченном" грунте, допускает*

ся определять по форлуле:

Rs> QOVáT, (г)

где М - масса заряда взрывчатого вещества (ВЗ),' кг;

б) безопасные расстояния применительно к многоэта там баз-каркасным зданиям с конструктивными прогивопросадочннми мероприятиями на незамеченном грунте допускается определять по формулам: для зданий до 9 этажей: S/PV/f; (2)

для зданий свыше 9 этажей: R^rnw7. о)

в) безопасные.расстояния до многоэтажных бескаркасных зданий без конструктивных и антисейсмических мероприятий следует определять с учетом-динамических характеристик зданий;'

г) расчетную сеЯсмовзрывную нагрузку S¡¡) В Р-/ точке здания допускается определять для i-н формы его собственных колебаний по формуле: = ^cjii' fyj (4)

где - коэ^Ляпиэнт динамичности, соответствующей ¿ н форме собственных колебаний здания (вдоль его продольной или попе -

речной оси) и зависящий от периода собственных колебаний и ло-гарифмичоского декремента колебаний сГ ; - коэффициент ' ¿-и Форш колебаний в ¿-и точке здания (по СНиП П-7-81);^ '- 0.\> ~ вес Участка здания или сооружения; _Сс - коэффициент интенсивности сейсмовзр1вннх воздействий, получошшп на основа-' нии обработки результатов эксперимента автором и другими ученный, допускаотся определять по форлуле:' Кс= 2,2- &у> ' , где Игу ~ Я/У/Г ~ приведенное расстояние'от взрыва до здания;

д) амплитуд» вибропоропещошй зданий определяются в результате расчета его на' действие нагрузок, вычисленных по формуле ' (4).

1. Андрухов В.1.1» Мотодока ,построошш нерегулярных соток из прямоугольных конечных элементов //Способы и методы усиления строительных конструкций на реконструируемых предприятиях// То-.зисы докладов. - Луганск, 1990. - с.15-16.

2. Немчинов ЮЛ!., Нарьонков Н.Г., Андрухов В.М. Экранизация сейсмических волн в грунта при а тощ транши// Способы и што-

- ды усиления строительных конструкций на реконструируемых: предприятиях// Тезисы докладо.в. - Луганск. 1990. - сЛ5-21д

3. Марьенков Н.Г., Андрухов-В.М. Волнсвоо поло при устройстве фундаментов в вытрамбованных котлованах // Экспресс-информация ЦБНТИ. Монтажные и специальные строителыпге работы. Сория: ■ Специальны? строительные работы. - Москва, 1991-, вып.2. -

с.17-22.

4. Немчино^ Ю.И., Андрухов В.М. Численные исследования осо-■ бонностей, сейсмоволнового поля-в слоистых средах при вытрамбовывании фундаментов// Надежность и эффективность нетрадиционных

те

систем о о йс мо ¡защити зданиП и сооружений// Тезиси докладов. -Севастополь, 1991. - с.78.

5. Рыков A.M., Андрухов В.М. Особенности сейсмического волнового поля при уплотнении лессовых просадочных грунтов естественной влажности энергией взрыва// Там ко// - с.79.

6.Марьенков II.Г., Андрухов В.П., Шокарев B.C. Влияние не-" которых факторов на интенсивность волнового'поля при гидровзрывном уплотнешш грунтов // Там ке// - с.ОО., —

7. Немчинов Ю.И., Рыков А.П., Норьенков Н.Г., Сотула П.И., Андрухов В .U.4 Численные исследования по определении эффективности сейсмозащитных свойств экранов при гидровзрывном уплотнении грунтов// Физико-т.,носкпе проблемы материаловедения и новые технологии. 4.7. IIoHie технологии возведения зданий, расчет строительных конструкций/./ Тезисы докладов. - Белгород, 1991. -с. 68-69.'

Подп. к печ. 30,0V.<31, . .. . Формат вОХМ'/и- Бумага

тип. № 3 - Печать офсетная. Усл. печ. л. {,{&. Усл. кр.-отт. Л39

. Формат 60Х84'/|* Бумага • л. tj&. Усл. кр.-отт. /,39 .Тираж -too .

Уч.-изд. л. .

.Бесплатно.

РАПО «Укрвуэполнграф». 252151, г. Киев, ул. Волынская, 60.