автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Повышение надежности и эффективности протяженных и комбинированных металлоконструкций при сейсмических и ветровых воздействиях

Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектный институт строительных ~ _ л металлоконструкций имени Н.П.Мельникова 1 Л • ' ЦНИИПСК им.Мельникова

►ч МАО

0 и'...-;

На правах рукописи ПЕТРОВ Альберт Александрович

УДК 624.014.046.5.042.41

ПОВЫШЕНИЕ НАДЁЖНОСТИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ

ПРОТЯЖЁННЫХ И КОМБИНИРОВАННЫХ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ ПРИ СЕЙСМИЧЕСКИХ И ВЕТРОВЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

Специальности - 05.23.01 "Строительные конструкции, здания и

сооружения" 05.23.17 "Строительная механика"

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук

Москва - 1997

Работа выполнена в Центральном ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском и проектном институте строительных металлоконструкций имени Н.П.Мельникова.

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ - доктор технических наук, профессор

Айзенберг Яков Моисеевич

- доктор технических наук, профессор Котляревский Владимир Абрамович

- доктор технических наук, профессор Стрелецкий Николай Николаевич

ЩДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ - РАО "Газпром", Всероссийский научн

исследовательский институт природн газов и газовых технологий ВНИИГаз

Защита состоится марта 1998 г. в 10 часов на з седании диссертационного совета Д.033.12.01 при ЦНИИПСК им.Не никова на стыке специальностей 05.23.01 "Строительные констру ции, здания и сооружения" и 05.23.17 "Строительная механика" адресу: 117393, Москва, ул.Архитектора Власова, 49.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института

Автореферат разослан февраля 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного

совета Д.033.12,01, , р

кандидат технических наук - Т.С.Волкова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Научно-технический прогресс во всем шре связан с созданием и развитием новых конструктивных форм ¡пециальных сооружений и оборудования для различных отраслей фомышленности, транспорта, связи, энергетики. Новые типы со-)рукений в зависимости от их назначения могут резко отличаться ю своей конструктивной форме, применяемым материалам, габари-;ам, динамическим характеристикам и т.д. от традиционных типов, (ля которых накоплен опыт расчета, проектирования и эксплуата-рга, сконцентрированный в нормативных документах.

Успех создания новых конструкций и расширения области при-сенения традиционных (например, увеличение высот или пролетов), фи недостатке или отсутствии указаний норм в значительной мере ¡ависит от наличия расчетно-теоретической базы, обеспечивающей щекватные представления о взаимодействии сооружений с внешними !агрузками на основе достаточно точных и в то же время доступах для инженеров расчетных моделей и методов расчета.

Такие разнообразные сооружения, как большепролетные мосты, шнии электропередачи, высотные башни, дымовые и вытяжные трубы, 4ачты с оттяжками, каркасы зданий, резервуары для хранения жид-состей, морские стационарные платформы, телескопы в укрытиях и р.д. можно трактовать или как линейно-протяженные, или (и) как юмбинированные системы, взаимодействующие с природными средами I чувствительные к воздействию природных факторов - землетрясе-шй, ураганов. Линейно-протяженные сооружения по существу являйся системами со многими входами по отношению к силовым или шнематическим динамическим воздействиям, например, в виде не-:ин$азного возмущения опор большепролетного моста при землетря-:ении. Система может иметь разное число входов по отношению к зазным воздействиям.

Неоднородные структуры, состоящие из элементов с различными цшамическими характеристиками, что позволяет их анализировать ^зависимо, трактуются здесь как комбинированные системы. Примером мог'ут служить резервуары с жидкостью, для которых характерно резкое различие собственных частот корпуса и поверхностной волны з жидкости, благодаря чему эти элементы в расчетной динамической /одели могут рассматриваться независимо друг от друга. Некоторые

системы одновременно могут рассматриваться как протяженные и как комбинированные. Анализ реакции специальных сооружений на динамические ветровые и сейсмические воздействия позволяет при выборе конструктивной формы в какой-то мере регулировать усилия зависящие от динамических характеристик сооружения. Наиболее оп тимальными и надежными получаются технические решения, если уда ется свести к ииницуыу противоречия между функциональными или технологическими требованиями и необходимостью обеспечения сейсмостойкости и (или) защиты от ветровых воздействий. В противно случае приходится вводить дорогостоящие системы сейсмо- или виб розащиты, эффективность и надежность функционирования которых в реальных условиях трудно обеспечить в течение срока эксплуатаци сооружения.

Проблему обеспечения сейсмостойкости зданий и сооружений в настоящее время нельзя считать решенной. Сильные землетрясения наносят огромный материальный ущерб и приводят к гибели людей. Трудности оценки сейсмического риска обусловлены тем, что исход ная информация о землетрясениях носит статистический и неполный характер. Несостоятельность прогнозов сейсмической опасности и принятых в разных странах концепций не раз подтверждалась последствиями сильных землетрясений, в том числе Спитакского, 1988 г. и Сахалинского, 1995 г. Оценку сейсмического риска прав тически невозможно получить без применения вероятностных методов, причем при разработке моделей сейсмического воздействия де фицит сейсмологической информации может восполняться соответствующими статистическими гипотезами. При этом малые вероятности, с которыми приходится иметь дело, не имеют реальной статистической значимости еще в большей степени, чем при обычном в инженерной практике подсчете вероятностей отказов с использованием экстраполяции статистических закономерностей, заданных лишь в области центров распределений случайных величин. Если же, согласно Дж.Аугусти, к подобным оценкам относиться как к условны» сравнительным значениям, то вероятностные методы становятся менее уязвимы для критики и могут рассматриваться как весьма полезный аппарат для сравнения возможных технических решений и вь бора наиболее эффективных конструкций, обладающих повышенной нг дежностью и живучестью.

Развитие теории сейсмостойкости связано с работами отечесп

!нных специалистов Я.М.Айзенберга, М.Ф.Барштейна, В.В.Болотина, И.Гольденблата, К.С.Завриева, В.К.Егупова, Т.Ж.Я£унУСова, .А.Ильичева, Б.К.Карапетяна, Г.Н.Карцивадзе, И.Л.Корчинского, .А.Котляревского, Л.Ш.Килимника, С.В.Медведева, А.Г.Назарова, .Г.Напетваридзе, Н.А.Николаенко, С.В.Полякова, А.Б.Цуховского, ,Т.Рассказовского, О.А.Савинова, Э.А.Сехниашвили, А.П.Синицына, .Р.Ставницера, Э.Е.Хачияна, Н.В.Шебалина и др.

Среди зарубежных специалистов в области теории сейсмостойки наиболее известны М.Био, Дж.Блюм, Дж.Борджес, А.Велетсос, .Джекобсен, П.Дженнингс, К.Канаи, Р.Клаф, К.Цуто, Н.Ньюмарк, 1.Пензиен, Ш.Окамото, Э.Розенблюэт, Дж.Хаузнер и др.

Статистические методы теории сейсмостойкости получили раз-нгие в работах М.Ф.Баргптейна, В.В.Болотина, А.М.Жарова, Б.П.Ма-ирова, Н.А.Николаенко, В.П.Чиркова и др., а за рубежом - в ралах Э.Ванмарке, А.Киурегяна, С.Лаи, Лина, Э.Розенблюэта, .Сингха, Х.Тадкими, Дж.Хаузнера и др.

В условиях дефицита сейсмологической информации особое зна-гние приобретают задачи статистического моделирования землетря-зний, которые ставились и успешно решались в работах В.В.Боло-1на, В.А.Котляревского и др.

Получившее за последние годы широкое распространение на-равление по созданию систем активной сейсмозащиты, в значитель-)й мере опирающееся на результаты статистического моделирования, эедставлено в работах Я.М.Айзенберга, Л.Ш.Килимника и др.

За последние годы во всем мире достигнуты значительные ус-зхи в развитии конструктивных форм сооружений большой протяжен-эсти, в том числе линейно-протяженных либо с горизонтальной гыо типа мостов с большими пролетами, преимущественно висячих и ютовых, либо с вертикальной осью, типа высотных башен, труб и ,п. Наиболее значительные пролеты и высоты достигнуты именно в аких сооружениях. Специфическими особенностями, позволяющими аделить эти сооружения в особый класс протяженных систем, явля-гся соизмеримость размеров конструкций с характерными длинами зйсмических волн или масштабами турбулентности в атмосфере, злыпие периоды собственных колебаний, весьма малое конструкци-гшое демпфирование. Эти особенности обусловливают высокую чув-гвительность конструкций к разнообразным динамическим нагруз-ам. Поскольку эти сооружения могут быть подвержены воздействию

таких стихийных явлений, как землетрясения и ураганы, случайные по своей природе, то проблемы, связанные с оценкой сейсмических и динамических ветровых нагрузок, представляют для них особую актуальность.

Примером оптимального решения линейно-протяженных сооружений, когда требования обеспечения сейсмостойкости не противоречат функциональным требованиям, могут служить висячие системы, преимущества которых при перекрытии больших пролетов - легкость, гибкость, экономичность - одновременно обусловливают их высокую сейсмостойкость и неуязвимость при землетрясениях даже без введения специальных средств сейсмозащиты. Для подобных систем характерны значения частот собственных колебаний, которые существенно ниже доминантных частот землетрясений наиболее распространенного типа, к чему обычно и стремятся при создании систем сей-смоизоляции для снижения уровня ускорений. Тогда решающими могу оказаться не сейсмические, а динамические ветровые воздействия. Оптимальное решение достигается при комплексном подходе, возмо* ном при наличии эффективных методов динамического расчета, разработка которых и является целью настоящей работы.

Для линейно-протяженных сооружений весьма актуальна пробле ма оценки реакции на бафтинг, т.е. нестационарное нагружение пр: пульсациях скорости набегающего турбулентного потока, когда на сооружение действуют аэродинамические силы, вызывающе бафтинг, и силы, связанные с самовозбуждающимися колебаниями, определяемые только на основе испытаний моделей в аэродинамической трубе Основным силовым фактором при бафтинге является лобовое сопротивление. При этом пульсации скорости ветра в турбулентном пото ке возбуждают колебания сооружения, случайные по своей природе описываемые методами теории случайных процессов. Основы статист ческой теории турбулентности разработаны Колмогоровым, Обуховым Мониным, Ягломом и др. Расчет сооружений на воздействие турбулентного-ветрового потока обычно производится в рамках статисти ческой концепции, представленной в работах Липмана, Давенпорта, Викери, Симиу, Солари. Эта концепция положена в основу норм мно гих стран, в том числе отечественных, на основе работ М.Ф.Бар -штейна. В общем случае статистические методы сложны, не учитыва ют многих факторов и не всегда пригодны для реализации в инжене ных расчетах на ветровые воздействия многих сооружений.

Для оценки динамической реакции линейно-протяженных соору-сений автором предложены новые расчетные динамические модели ¡етровых воздействий и разработаны простые, эффективные и до-:таточно точные методы расчета, позволяющие учитывать ряд факто-юв, обычно игнорируемых, например, изменчивость масштабов турбулентности и спектров пульсации скорости ветра по высоте, аэродинамическое демпфирование и др. В задачи данной работы не вхо-1ит исследование проблем аэродинамической устойчивости, которые юсле известной катастрофы Такомского моста (1940 г.) в результате усилий многих специалистов решаются более или менее успеш-ю на основе экспериментов в аэродинамической трубе. Обеспечение 1эродинамической устойчивости при явлении типа флаттера, т.е. юновного критерия при выборе технического решения для болыпе-фолетных мостов, достигается в основном за счет выбора форм по-[ервчных сечений, улучшенной обтекаемости для балок жесткости и ювых систем кабелей.

К протяженным сооружениям с габаритами, соизмеримыми с ха-шктерными длинами сейсмических волн или размерами турбулентных 1Ихрей в атмосфере, могут быть отнесены также системы типа мно-■опролетных балочных мостов или протяженных зданий, реакция ко-'орых на сейсмические и ветровые воздействия отличается своими юобенностями. При оценке реакции на ветровые воздействия особо югут быть выделены сооружения типа морских платформ, у которых гарусность сконцентрирована в верхней части.

Примером близкого к оптимальному решения комбинированной :истемы могут служить резервуары для хранения жидкостей, сейсмо-нойкость которых обусловлена благоприятной конструктивной фор-юй и эффектом демпфирования жидкости, хотя волнообразование, вязанное с конвективным гидродинамическим эффектом, играет и «благоприятную роль. Для оценки сейсмостойкости резервуаров 1азработана расчетная модель, меняющая традиционные представле-1ия и согласующаяся с экспериментами и результатами исследований .ругими методами.

При очень сильных землетрясениях для резервуаров считается .оцустимым проскальзывание в основании за счет преодоления сил рения, ограниченное деформативностью подводящих трубопроводов, ли технологической обвязки, причем для ограничения перемещений огут применяться специальные конструктивные мероприятия.

Одним из специальных сооружений, к которым предъявляются чрезвычайно жесткие требования по снижению деформаций элементов, являются телескопы в укрытии, изоляция которых от внешних воздействий достигается с помощью защитного укрытия на отдельной опоре и фундаменте. Взаимодействие между телескопом и укрытием осуществляется только через грунт между фундаментами. Для таких сооружений предложены простые расчетные динамические модели, причем достоверность оценки влияния указанного взаимодействия проверена также с помощью методов Теории упругости с использованием более точной модели, когда фундаменты представлены в виде жестких штампов на упругом полупространстве.

Неоднородные структуры, например, сооружения с установленным на них оборудованием, могут быть представлены в виде комбинированных систем, когда входом для первичной системы является грунт основания, а для вторичной (оборудования) - реакция первичной системы в месте крепления вторичной. Возможна также более сложная иерархия систем, когда к вторичной системе прикреплена третичная и т.д. Введение таких комбинированных систем возможно, если динамические характеристики подсистем сильно различаются и связанностью их колебаний можно пренебречь.

К подобным комбинированным системам по существу могут быть отнесены также упомянутые системы корцус резервуара - жидкость, опоры - пролетное строение моста и т.д. Если же эффект взаимодействия между подсистемами является существенным, то должна рассматриваться единая динамическая модель. Для сравнительно простых однородных структур с одним входом расчетная динамическая модель может быть представлена в виде единой связанной системы со многими степенями свободы, к которой применимы традиционные методы динамического анализа.

Основным направлением данной работы является решение актуальной проблемы развития и широкого внедрения эффективных и экономичных металлоконструкций специальных сооружений, обладающих повышенной надежностью и живучестью в условиях воздействия случайных динамических нагрузок, взаимосвязанных с конструктивными формами сооружений.

Направленность работы была обусловлена и непосредственно • связана с координационными планами научно-исследовательских ра; бот, проводившихся в ЦНИИПСК им.Мельникова, в том числе по про-

блеме 0.74.03 по сейсмологии и сейсмостойко^ строительству, целевой программе ГКНГ 0.04.03 по освоению морского шельфа и т.д., многочисленным договорам на выполнение НИР с различными организациями, научным сопровождением проектирования ответственных объектов и т.д. По всем работам автор является научным руководителем и ведущим исполнителем.

Научное значение диссертационной работы состоит в том, что по своей новизне и практической значимости она может быть квалифицирована как новое перспективное направление в области теории расчета сооружений типа протяженных (со многими входами) и (или) комбинированных систем, включающее развитие методов расчета сооружений, взаимодействующих с природными средами, а также как решение крупной научной проблемы, имеющей важное народнохозяйственное значение.

Цель диссертационной работы заключается в создании расчет-но-теоретической базы для проектирования и расчета специальных сооружений в виде протяженных и комбинированных систем типа больших мостов, ЛЭП, высотных башен, труб, мачт с оттяжками, резервуаров с жидкостью, морских стационарных платформ, телескопов в укрытиях, протяженных каркасов зданий, вторичных систем при динамических ветровых и сейсмических воздействиях, случайных по своей природе. Комплексный подход обеспечивает возможности принятия оптимальных технических решений с применением эффективных конструктивных форм, удовлетворяющих не только функциональным требованиям, но и требованиям обеспечения сейсмостойкости и (или) защиты от ветровых воздействий.

Основные задачи работы:

- анализ и обобщение фактических данных о параметрах ветровых и сейсмических воздействий;

- анализ параметров металлоконструкций специальных сооруже-яий и разработка их расчетных динамических моделей;

- разработка единой статистической концепции расчета на сейсмические и ветровые воздействия систем со многими входами;

- разработка расчетных моделей цульсационного ветрового воздействия и методов оценки динамической реакции сооружений;

- совершенствование расчетных моделей сейсмического воздействия, разработка и внедрение методов оценки сейсмической реакции сооружений типа протяженных и комбинированных систем;

- оценка надежности и долговечности специальных сооружений в условиях сейсмических и ветровых воздействий.

На защиту выносятся:

1. Расчетные динамические модели специальных сооружений типа большепролетных мостов, морских стационарных платформ, резервуаров для хранения жидкостей, телескопов в укрытиях, протяженных каркасов, вторичных систем и др.

2. Единая статистическая концепция расчета специальных сооружений на воздействия в виде пространственно-временных случайных процессов. Комплексный подход к проблеме повышения надежности специальных сооружений при сейсмических и ветровых воздействиях.

3. Расчетные модели цульсационного ветрового воздействия, разработанные на основе анализа и обобщения фактических метеорологических данных о параметрах атмосферного турбулентного ветрового потока.

4. Инженерные методики расчета сооружений на цульсационное ветровое воздействие.

5. Усовершенствованные расчетные модели сейсмического воздействия, оснрванные на результатах анализа сейсмометрических данных.

6. Инженерные методики расчета специальных сооружений на сейсмические воздействия.

7. Оценка расчетных значений параметров динамической реакции сооружений с учетом нормативных требований надежности или риска. Оценка параметров динамической реакции как критериев дискомфорта.

8. Оценка долговечности специальных сооружений на основе анализа статистических данных измерений входных параметров воздействия.

Научную новизну работы составляют:

- комплексная постановка проблемы повышения надежности специальных сооружений различного типа в условиях сейсмических и ветровых воздействий;

- расчетные динамические модели сооружений в виде систем сс многими входами (протяженных) и комбинированных (резервуаров с жидкостью, вторичных систем и т.д.);

- единая статистическая концепция расчета специальных со-

ужений на сейсмические и цульсационные ветровые воздействия, торая приводит к расчетным зависимостям, позволяющим быстро, фективно и с достаточной для практики точностью учитывать це-й ряд существенных факторов, обычно игнорируемых в традицион-х методиках из-за вычислительных трудностей при использовании временных компьютеров;

- новая расчетная модель цульсационного ветрового воздейст-я, основанная на учете особенностей спектра пульсаций скорости тра и масштабов турбулентности и позволяющая полнее использо-ть имеющуюся метеорологическую информацию при оценке возмущаю-х нагрузок на сооружения;

- новые методы оценки динамической реакции линейно-протя-нных сооружений (высотных башен, мачт, труб, морских стацио-рных платформ, больших мостов, ЛЭП и т.д.) на ветровое воздей-вие, которое может являться решающим для прочности и долговеч-сти этих сооружений, на основе применения предложенной автором счетной модели цульсационного воздействия, что позволяет эф-ктивно учитывать влияние на реакцию сооружения пространствен-й корреляции воздействий, конструкционного и аэродинамического мпфирования колебаний, взаимной корреляции обобщенных коорди-т, без ограничения числа и вида учитываемых форм собственных лебаний сооружений (в отличие от традиционных методик расчета);

- концепция оценки интенсивности землетрясения и расчетных раметров сейсмического воздействия с использованием энергети-ской меры - модифицированной интенсивности Ариаса, приводящая развитию более последовательного подхода к теории сейсмостой-сти и формулированию критерия сейсмостойкости;

- метода оценки статистических характеристик сейсмической акции протяженных систем в неоднородном поле сейсмического ижения грунта с учетом больших периодов их собственных колеба-й и весьма малого конструкционного демпфирования, выходящих за мки традиционных методов расчета, нестационарности сейсмиче-ого воздействия, пространственной корреляции входных парамет-в воздействия, взаимной корреляции обобщенных координат, влияя выбросов сейсмических ускорений на реакцию сооружения;

- новая инженерная методика расчета на сейсмические воздей-вия резервуаров для хранения жидкостей (системы "жидкость-ре-рвуар-грунт основания") с учетом деформативности корпуса и по-

датливости основания, приводящая к пересмотру традиционных представлений о роли конвективного и импульсивного гидродинамических эффектов, к существенному перераспределению расчетных сейсмических усилий в конструкциях и выявлению их недооценки при использовании традиционной методики; при превышении порогового уровня - учет вероятности эффекта проскальзывания в основании резервуара;

- новая методика оценки долговечности с использованием статистических данных измерений входных параметров воздействия.

Достоверность результатов работы подтверждается:

- опытом создания ряда уникальных сооружений, в которых эти результаты нашли применение;

- сопоставлением данных, полученных различными методами, в том числе путем сопоставления результатов расчета с данными натурных испытаний;

- апробацией результатов работы на Всесоюзных и международных конференциях по проблемам динамики сооружений, надежности, ветровых воздействий и сейсмостойкого строительства.

Практическая ценность работы заключается в том, что совокупность научных результатов обеспечивает решение важной народнохозяйственной проблемы создания и широкого внедрения в условиях сейсмических и динамических ветровых воздействий новых эффективных и надежных металлоконструкций мостов с большими пролетами, в особенности перспективных висячих и вантовых систем, высотных башен, мачт, труб, морских стационарных платформ, резервуаров для хранения жидкостей, телескопов в укрытиях, протяженных каркасов, ЛЭП и т.п.

Экономический эффект от внедрения результатов диссертационной работы достигается за счет повышения надежности, долговечности и живучести конструкций без дополнительных затрат металла, г также цутем снижения металлоемкости конструкций при переходе на более эффективные конструктивные решения. В частности, внедрешн результатов работ автора позволило получить снижение динамических ветровых нагрузок, действующих на конструкции висячего моста через р.Днепр пролетом 720 м, примерно в 2,5 раза по сравнению с результатами, полученными при формальном применении норм. Применение разработанных автором методов к расчету протяженных сооружений типа мостов, в частности висячего моста пролетом

30 u через р.Аыударыо, показало неадекватность традиционных медов расчета при оценке величин и распределения сейсмических :илий в конструкциях. Внедрение результатов работ автора в про-стирование и усиление резервуаров для хранения нефти и других 1дких продуктов привело к полному пересмотру традиционных пред-?авлений об эффекте сейсмического воздействия на подобные соо-гжения и выявило недооценку усилий в конструкциях в 2-3 раза ж расчете по принятой ранее методике.

Внедрение результатов.

По результатам выполненных исследований выпущены следующие жументы:

1) Рекомендации по расчету зданий с жесткими перекрытиями

i сейсмические воздействия с учетом протяженности и перегрузок. ЦНИИПСК, Москва, 1973 (соавтор - Корчинский И.Л.).

2) Рекомендации по расчету на сейсмические воздействия зда-1й с деформируемыми в своей плоскости покрытиями. - ЦНИИПСК, )сква, 1974.

3) Руководство по расчету на сейсмические воздействия зда-1й с учетом их протяженности и перегрузок. - ЦНИИПСК, Москва, )7б.

4) Руководство по расчету большепролетных конструкций на шамические воздействия ветра и сейсмики. - ЦИНИС Госстроя ЗСР, Москва, 1979 (соавтор - Базилевский C.B.).

5) Рекомендации по расчету высоких башен и мачт на динами-!ские ветровые воздействия. - ЦНИИПСК, Москва, 1983.

6) Рекомендации по расчету протяженных и высотных металли->ских конструкций на сейсмические и динамические ветровые воз-;йствия. - ЦНИИПСК, Москва, 1988.

7) Инструкция по оценке сейсмостойкости эксплуатируемых мо-?ов на сети железных и автомобильных дорог (на территории Турк-шской ССР) PCH-44-8Q, Ашхабад, Ылым, 1988 (в соавторстве).

8) Ведомственные строительные нормы Миннефтепрома. Проекти->вание ледостойких стационарных платформ. ВСН 41.88. Раздел 2.5. 1ет сейсмических нагрузок и воздействий. - Москва, 1989.

9) Пособие по проектированию ледостойких стационарных плат->рм (к ВСН 41.88 УМиннефтепром), ч.1, раздел 2.5. - Москва,

гэо.

Результаты исследований соискателя внедрены на многих объ-

ектах, в том числе:

- висячий мост для перехода газопровода Афганистан-СССР через р.Амударью пролетом 660 м, 1974;

- висячий мост для перехода аммиакопровода через р.Днепр пролетом 720 м, 1977;

- стальные пролетные строения и пилоны висячих мостов длиной 126 м и 147 м с габаритом Г-8 (по плану экспериментального проектирования), 1977;

- висячий переход тепломагиетрали через р.Ангару, 1981;

- арочный мост через р.Арпа в Джермуке пролетом 120 м,1977;

- изделие НИСКРА-СК, 1984;

- лабораторно-вычислительный корцус предприятия п/я M-576I,

1989;

- автодорожный мост через водохранилище Рогунской ГЭС;

- корцус абсорбера Гусиноозерской ГРЭС, 1992;

- глубоководная платформа № 7 месторождения им.28 Апреля,

1986;

- экспериментальная ледостойкая стационарная платформа (ЛСП), нефтяное месторождение "Пильтун-Астохское", 1990;

- ЛСП "Луньская-1", 1991;

- ЛСП пЧайво-1\ 1991}

- ЛСП, Приразломное нефтяное месторождение, 1994;

- ЛСП "Сахалин-I", 1995;

- резервуары вертикальные стальные (РВС) емкостью 1000, 3000, 5000, 10000 и 20000 м3 на Грозненском нефтеперерабатывающем заводе, 1995;

- РВС-10000 для хранения жидкости КАС в Новороссийске, 1995

- РВС-10000 и РВС-20000, ОАО "Роснефть-Туапсенефтепродукт"

1996;

- РВСП-50000, »» 51, 54-57, 59 на нефтебазе "Грушовая", РВС-10000 внутри подземного железобетонного резервуара, 19951997;

- РВС-1000 и РВС-400 для воды и РВС-3000, РВСП-10000 для нефти на ст.Самур (р-н г.Дербента) и Вознесенская-2 (район г.Грозного), АООТ "Прикаспийско-Кавказские магистральные нефтепроводы", 1996;

- насосные агрегаты НПВ 600-60, АНЫ 2500-230, НМ 360-460, АООТ ПКМН, 1996 и др.

Апробация работы.

Основные результаты выполненных исследований были доложены та следующих Всесоюзных и международных конференциях, симпозиумах, совещаниях:

- Ш Европейский симпозиум по сейсмостойкому строительству, Зофия, Болгария, 1970;

- Всесоюзные совещания по сейсмостойко^ строительству [Алма-Ата, 1967; Фрунзе, 1971; Кишинев, 1976; Алма-Ата, 1982);

- Всесоюзная конференция по теоретическим основам расчета :троительных конструкций, Москва, 1970;

- Всесоюзная конференция, посвященная состоянию и развитию забот в области сейсмологии и сейсмостойкости строительства в [Уркмении, Ашхабад, 1973;

- Республиканская конференция "Сейсмостойкое строительство з Узбекской ССР", Ташкент, 1974;

- 1У Всесоюзная конференция "Проблемы надежности в строительной механике", Вильнюс, 1975;

- Всесоюзная конференция по проблемам оптимизации и надеж-юсти в строительной механике, Вильнюс, 1979;

- Всесоюзная конференция "Проблемы оптимизации и надежности з строительной механике", Вильнюс, 1983;

- Всесоюзная конференция "Проблемы оптимизации и надежности з строительной механике", Вильнюс, 1988;

- I Всесоюзная конференция по динамике сооружений, Харьков,

[978;

- П Всесоюзная конференция по динамике сооружений, Тбилиси,

г.982;

- Международный симпозиум АИПК "Основные направления развития стальных конструкций и современные методы их изготовления", 1осква, 1978;

- I Всесоюзная конференция "Шельф-86", Москва, июнь 1986;

- 1У научно-техническая конференция "Проблемы создания но-¡ой техники для освоения шельфа", Горький, декабрь 1986;

- Всесоюзное научно-техническое совещание "Нормирование 5етровых нагрузок и расчет зданий, ЛЭП и других сооружений на действие ветра", Фрунзе, 11-14 октября 1989;

- Межреспубликанское координационное совещание "Воздействие ¡етра на здания и сооружения, возводимые в горных районах", Тби-

лиси, 23-27 сентября 1991;

- конференция "Динамика конструкций при вибрационных и сейсмических нагрузках", Севастополь, 6-8 мая 1991;

- Восточно-Европейская конференция по ветровым воздействиям, EECWE'94, Варшава, Польша, 4-8 июля 1994;

- 10 Европейская конференция по сейсмостойкому строительству, 10 ЕСЕЕ, Вена, Австрия, 28 августа - 2 сентября 1994;

- Научно-практический семинар "Сейсмическая безопасность Северного Кавказа", Сочи, 1995;

- I Международная научно-практическая конференция "Сейсмическая безопасность урбанизированных территорий", СЭСУРБ'96, Петропавловск-Камчатский, 1996;

-.3 Европейская конференция по динамике сооружений.

Е «тоdyn '96, Флоренция, Италия, 5-8 июня 1996;

- II Всемирная конференция по сейсмостойкому строительству, II WCEE, Акацулько, Мексика, 23-28 июня 1996;

- 3 Международный коллоквиум по аэродинамике плохообтекае-мых тел, ВВАА Ш, Блэксбург, США, 28 июля - I августа 1996;

- 2 Европейская и Африканская конференция по ветровым воздействиям, 2 EACVVE, Генуя, Италия, 22-26 июня 1997;

- 2 Национальная конференция по сейсмостойкому строительству и сейсмическому районированию, Сочи, 14-17 октября 1997.

Кроме того, основные результаты работы докладывались на координационных совещаниях Комиссии по сейсмостойкости транспортных и других сетевых сооружений МСССС при Президиуме АН СССР (Ташкент, 1983; Тбилиси, апрель 1984 и май 1985; Фрунзе, май 1986; Тула, октябрь 1987), на координационных совещаниях по сейсмостойкости зданий и сооружений (Тбилиси, март 1980; Ташкент, декабрь 1981), на конференции по проблеме "Воздействие ветра на строительные сооружения" в ЦНИИПСК (Москва, 19 ноября 1976), на У конференции Московского правления НТО Стройиндустрии и ЦНИИПСК (Москва, ноябрь 1979) и др. конференциях НТО Стройицдустрии, на координационном совещании по ветровым воздействиям на сооружения, .Днепропетровск, 1985, а также на заседаниях НГС ЦНИИПСК, ВНИПИморнефтегаз, Секции строительной механики и теории сооружений высотных, линейно-протяженных и пространственных конструкций, взаимодействующих со средой, Научного совета АН СССР по строительной механике и теории конструктивных форм и др.

Цубликации.

По теме диссертации опубликовано более 100 работ.

Структура и объем работы.

Работа состоит из введения, пяти глав и заключения. Общий объем - 440 машинописных страниц, включая 72 рис., 50 таблиц, списка использованной литературы из 269 наименований. В приложении приведены справки о внедрении.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновываются актуальность и направленность работы,формулируются ее основные цели и задачи, описываются объекты и методы исследований, перечисляются новые научные положения и основные результаты, полученные автором, приводятся данные об их использовании в проектировании и строительстве.

Первая глава посвящена обоснованию выбора или разработки расчетных динамических моделей различных сооружений. При этом обращалось внимание на необходимость описания основных динамических свойств конструкций, влияющих на формирование динамической реакции сооружения при взаимодействии с нагрузкой определенного вида, а с другой стороны, на возможность упрощения этих моделей и соответствующего математического аппарата и программного обеспечения. Для рассматриваемых сооружений собраны также эмпирические данные о характеристиках демпфирования колебаний.

В общем случае для определения частот и форм собственных колебаний сооружений типа мостов, каркасов зданий, морских стационарных платформ и т.п. может быть принята универсальная расчетная схема в виде пространственной стержневой или пластинчато-стержневой систем, для расчета которых могут использоваться вычислительные комплексы PACK, ДИАНА и др. Для зданий уточненные расчетные динамические модели рекомендуются Н.А.Нико-лаенко и Ю.П.Назаровым, В.А.Котляревским и др.

Особенности конструктивных решений отдельных видов сооружений позволяют применять не универсальную схему, а упрощенные модели, обычно приводящие к существенному снижению объема вычислений. Для наиболее распространенных типов зданий такие схемы предложены в работах С.В.Полякова, Э.Е.Хачияна, М.В.Марджанишвили, Б.А.Кирикова, В.К.Егупова, Т.А.Командриной, В.Н.Голобородько,

Л.Ценова и др. Совершенствованием расчетных схем балочных мостов занимались Г.Н.Карцивадзе, А.М.Уздин, Г.С.Шестоперов и др. Ответственность при выборе расчетных динамических моделей сооружений и воздействий возрастает для больших мостов. Свидетельством прогресса в этой области может служить создание таких сооружений, как мост Хамбер пролетом 1410 м в Великобритании (1981 г.), мост между западным побережьем о-ва Сикоку и островами Авадзи пролетов 1629 м (1985 г.), строящийся мост Анаши-Кейкио пролетом 1990 м (Япония), проектируемый мост через Мес-синский пролив с центральным пролетом 3300 м (Италия) и др. В отечественном мостостроении применение наклонных вант позволило найти новые решения решетчатых систем, или висячих систем с наклонными подвесками, предложенных А.Я.Осташевским и усовершенствованных впоследствии В.М.Вахуркиным, Г.Д.Поповым, Н.Н.Стре-лецким, Э.Я.Слонимом (ЦНИИПСК). К этой системе относятся мосты через р.Адударыо пролетом 660 м (1974 г.) и через р.Днепр пролетом 720 м (1979 г.), причем последний был крупнейшим в Европе для сооружений данного типа. В ЦНИИПСК были разработаны также технический проект перехода нефтепровода через р.Аыударью с главным пролетом 950 м, варианты проекта автодорожного моста через водохранилище Рогунской ГЭС - шсячего пролетом 759 м и балочного с трехпролетным неразрезным строением (176+280+176 м) и левобережным разрезным строением пролетом 132 м (Н.Н.Стрелецкий, В.М.Фридкин, М.М.Кравцов). На основе анализа различных вариантов были выбраны наиболее адекватные расчетные динамические модели, в том числе с использованием в качестве базового математического обеспечения комплекса ДИАНА (с разработкой новых моделей).

На примере висячего моста пролетом 660 м через р.Ацударью показано, что использование двумерной дискретной расчетной схемы при расчете по программе PACK позволяет подучить значения частот, практически совпадающие с натурными (по крайней мере, для двух низших частот), полученными на эксплуатируемом объекте. Вычисления по формулам А.Р.Ржаницына, А.В.Брагина, В.А.Смирнова, полученным для систем с вертикальными подвесками, в данном случае приводят к значениям частот, существенно отличающихся от экспериментальных. Для сравнения приведены также экспериментальные значения частот собственных колебаний висячего моста через пролив Золотые Ворота в Сан-Франциско с центральным пролетом 1300 м,

полученные Абдель-Джаффаром и Сканланом (Принстонский университет, 1982 г.) и хорошо согласущиеся с расчетными при использовании схемы цепного моста, адекватной реальному сооружению. Частоты собственных колебаний пилонов и пролетного строения обычно резко различаются, что позволяет анализировать их независимо, т.е. система является комбинированной.

Для практического использования при расчетах больших мостов рекомендуются плоские или пространственные расчетные модели, причем кроме частот и форм собственных колебаний определяются также соответствующие этим формам изгибающие моменты, поперечные и продольные силы, функции влияния при единичных смещениях каждой из опор в заданном направлении, необходимые при учете пространственной корреляции сейсмического возмущения опор.

Расчетные динамические модели высотных сооружений типа башен, труб и т.п. обычно достаточно просты и представляют собой консольные стержневые системы, задача о свободных колебаниях которых не вызывает принципиальных и вычислительных трудностей. В качестве расчетной динамической модели мачт принимается пространственная система, образованная стволом и присоединенными к нему гибкили нитями, моделирующими оттяжки. Обычно для мачт с жестким и тяжелым стволом применяется упрощенная модель в виде стержня на упругоподатливых опорах.

Легко поддаются идеализации в виде пространственной стержневой системы также сооружения типа морских стационарных платформ (МСП), с учетом инерционного и демпфирующего влияния воды. Наиболее распространенным типом глубоководных сооружений, возведенных к настоящему времени во всем мире на глубинах до 300-350 м, являются преимущественно стальные сквозные МСП на свайном основании (типа МСП на месторождении Хондо в заливе Санта-Барбара, на глубине 259 м, 1976 г., или на месторождении Коньяк в Мексиканском заливе, на глубине 313 м, 1978 г.). В ЦНИИПСК был разработан проект МСП для Каспийского моря, для глубины 170 м.

При исследовании колебаний ледостойких стационарных платформ (ЛСП) различного типа применялись плоские и пространственные многомассовые стержневые расчетные модели и было показано, что связанностью колебаний вдоль продольной и поперечной осей сооружения обычно можно пре-

небречь. Показано, что для оценки основных частот и форм собственных колебаний таких платформ практически вполне приемлемы упрощенные схемы в виде подрессоренных массивов, причем главную роль играет жесткость при равномерном сдвиге в основании.

При расчете на сейсмические воздействия вертикальных р е-зервуаров с жидкостью обычно широко использовалась "жесткая" модель Хаузнера (1957), в которой масса "импульсивной* части жидкости, движущейся совместно с недеформируемым корпусом, присоединена к его стенке жесткой связью, а масса "конвективной1 части, участвующей в волнообразовании, - податливой связью. Однако, с увеличением размеров резервуара допущение об абсолютной жесткости стенки становится неприемлемым. Для учета деформатив-ности стенки Велетсос и Янг (1976, 1977) приняли "балочную"модел: системы "резервуар-жидкость". В работах Хэроуна (1980), Балендр! (1982) и др. была использована конечноэлементная модель для ана лиза взаимодействия резервуара с жидкостью. Однако, подобные модели чересчур сложны, чтобы быть использованными в проектной практике. Поэтому происходит совершенствование инженерных методов расчета ла основе упрощенных моделей, не противоречащих результатам более точной, но сложной постановки задачи. Автором предложена усовершенствованная модель резервуара, учитывающая деформации стенки при горизонтальных колебаниях, а также упруги равномерный сдвиг по грунту основания. Показано, что влиянием вращения резервуара вокруг горизонтальной оси при обычных соотношениях его масс и жесткостей практически можно пренебречь. В дискретной модели число сосредоточенных масс, включающих масс конструкций и приведенные массы жидкости, при решении задачи с помощью компьютера не ограничивается. Движение конвективной час ти жидкости рассматривается независимо, поскольку основная частота поверхностной волны, имеющая практическое значение, значительно ниже частот собственных колебаний корпуса с присоединенной массой "имцульсивной" части жидкости (комбинированная систе ма). Несмотря на простоту, предложенная модель позволяет получать значения основных частот резервуара, хорошо согласующиеся с результатами расчетов численными методами по уточненным моделям и с экспериментальными данными. Модификации этой модели могут применяться и для расчета более сложных сооружений, включаю щих резервуары в качестве отдельных элементов системы, как, на-

[ример, в морских нефтепромысловых сооружениях или в зданиях АС. В частности, эта модель была использована при расчете кор-(уса абсорбера Г'усиноозерской ГРЭС.

Болыцую актуальность имеют вопросы оценки амплитуд выцуж-,енных колебаний трубы оптического телеско-; а и ее элементов при нагрузках типа ветровых или слабых сей-мических. Для защиты от непосредственного воздействия ветра оп-ические телескопы обычно устанавливаются под куполом защитного крытия на изолированной опоре и фундаменте, не соприкасающихся е только с опорой и фундаментом купола, но и со всеми внутрен-ими перекрытиями. Для вариантов телескопа с "аэродинамически розрачной" опорой (в виде стержневых металлоконструкций), с ци-индрической железобетонной опорой, а также с непосредственным пиранием купола и телескопа на изолированные фундаменты автором азработаны оригинальные расчетные динамические модели, соответ-твенно, с б, 5 и 4 степенями свободы. При этом коэффициенты есткости основания приняты по эмпирическим зависимостям для радиционных форм фундаментов, отличающихся от сложной кон$игу-ации фундаментов телескопа и укрытия. Поэтому Для оценки этих оэффициентов была рассмотрена также задача о взаимодействии с рунтом фундаментов телескопа и укрытия в виде жестких штампов а упругом полупространстве методами теории упругости (В.И.Малый, .Г.Восканян). Численная оценка частот собственных колебаний те-эскопа типа МТ в укрытии типа БАС-С показала, что в случае приниженной оценки жесткостей основания значения частот оказались яшв на 6-35%, чем при оценке жесткостей методами теории упруго-ги, что в данном случае приемлемо (меньшие расхождения соответ-гвуют низшим частотам).

Вторичными системами или подсистемами взываются элементы, конструктивные или неконструктивные, затепленные на первичной, или основной системе, реакция которой 1 внешнее воздействие (сейсмическое или ветровое) служит вход-до возмущением для вторичной системы. Примерами таких комбини-званных систем могут служить здания с установленным в них оборудованием, отдельные фундаменты с машинами, насосами и т.п. што первичная система имеет много степеней свободы, а вторич-ш подсистема - простой линейный осциллятор. Расчленение единой 1стемы на первичную и вторичную возможно только при существен-

ном различии инерционных характеристик этих систем, чтобы эффектом их взаимодействия можно было пренебречь. В противном случае подсистемы должны быть включены в единую сложную динамическую модель.

Во второй главе дано изложение статистической концепции расчета сооружений, взаимодействующих с природными средами. Дано принятое в статистической динамике общее описание случайного поля нагрузок на основе задания системы моментных функций значений поля в различных точках и в разные' моменты времени, ограничиваясь функциями 2-го порядка. Описанию случайных полей придает большую гибкость распространение на них метода преобразований фурье, т.е. метода спектральных представлений, получившего развитие в работах В.В.Болотина. Приведены основные зависимости для динамической реакции системы со многими входами на случайные воздействия, в общем случае нестационарные во времени и неоднородные в пространстве. При этом решение задачи может оказаться трудно разрешимым. После рада преобразований выражения для дисперсии реакции системы приводятся к виду, удобному для анализа.

В частности, для системы со многими входами, подверженной кинематическому возмущению, вектор общих перемещений степеней свободы, согласно Р.Клафу и Дж.Пензиецу, равен сумме квазистатических ( ) и относительных, или динамических перемещений (и )

= > (1)

причем и5~Яи0 ; Я - матрица коэффициентов влияния; ив -вектор перемещений оснований опор сооружения (входов).

Динамическое перемещение точки ^ системы при перемещении к-й опоры может быть представлено в виде разложения в ряд по формам собственных колебаний ( Л) системы:

(2)

где ( £) - 1-я обобщенная координата, соответствующая полному разделению переменных в уравнениях колебаний

Ш РьШ+йи (V =-7^ и«(г;; (3)

П Л7г

вы ; М< - обобщенная масса; т. - масса,

5~1 5

сосредоточенная в точке 5 ; ъК5 - квазистатическая функция

влияния, или перемещение в точке 5 при единичном смещении к-й опоры при закрепленных остальных опорах; р: , ¡г- - 1-я частота собственных колебаний системы и коэффициент демпфирования, соответственно; i^вк(t)- ускорение в основании к-й опоры.

В правой части уравнения (3) член, учитывающий скорость колебаний, отброшен ввиду его малости.

Дисперсия (средний квадрат) динамического перемещения равна

N Ы

«Гм Г«.7 ШШ)» (4)

где

¡о^ п ¿о. (5)

I -я комплексная и г-я комплексно-сопряженная передаточные функции системы.

Взаимная спектральная плотность обобщенных сил равна

= £ > (б)

К ,4.4

где

'л

0К, М = \Х к И С (4 Ч (»); ™

¿а » - стандарты ускорений в основании опор к , б ;

ек "ое

((*}), С "¿(и)- нормированные спектральные плотности ускорений в основании опор к , б \ ц е (и>) - функция взаимной корреляции ускорений в основании "опор к , С . После ^преобразований получим: сб;- <5.„ <5

где ___у о,-л

"чкк "к* у кк с

С-к /&>> Ч, (4X4») (»

— ОО

В качестве функции взаимной корреляции входных процессов в точках к , С для случая сейсмического воздействия предложено следующее обобщенное выражение, позволяющее учитывать различные предположения о корреляции движения опор:

где Iг0 - средняя скорость распространения процесса.

Оценка интегралов (9) производится с учетом того, что при сильных фильтрующих свойствах системы передаточные функции резко возрастают вблизи частот р{ , рг , тогда как спектральные плотности входного процесса обычно изменяются плавно.

В соответствии с выражением (10), в случае полной корреляции движения опор с, — с.^ — 0 , СП1(е~1 , при статистической независимости движения опор —• к> , , ££гкк »

. Наконец, при гипотезе "замороженной волны", т.е. распространяющейся с постоянной скоростью волны, с, » О, 3 I. С-»к< Яке (Р'п) , где ¡>1% ~ & ■

Оценка коэффициента В, учитывающего вклад в дисперсию реакции системы взаимной корреляции обобщенных координат, была получена автором совместно с С.В.Базилевским (1978 г.) на основе замены входного воздействия "белым щумом". Такой же подход использовался А.Киурегяном (США, 1980 г.) при оценке аналогичного коэффициента для случая различных характеристик демпфирования системы по разным формам колебаний вместо ранее принятого в нормативных документах США коэффициента, полученного Розенблюэтом и Элорди (1969) на основании эвристических соображений.

Дисперсия квазистатического перемещения точки у сооружения определяется следующим образом:

^ = , (П)

где , г^ - перемещения точки } при единичном смещении

к -й и С -й опор, соответственно, при закрепленных остальных опорах; - коэффициент взаимной корреляции смещений опор.

Аналогично определяются дисперсии любых усилий в конструкциях.

Дальнейшие упрощения решения удается получить при использовании особенностей статистических характеристик реальных воздействий и механических свойств системы.

В третьей главе представлены результаты исследований и разработки моделей пульсационного воздействия на сооружения с учетом особенностей спектров пульсации скорости ветрового потока и масштабов турбулентности в атмосфере, а также методов оценки динамической реакции различных сооружений.

Ветровые воздействия могут оказаться решающими для прочности и долговечности многих протяженных сооружений, обладающих большой гибкость», легкостью, низкими частотами собственных колебаний и весьма малым демпфированием. При проектировании сооружений наибольший интерес представляют нагрузки, возникающие при сильных ветрах в пределах пограничного слоя атмосферы, где механическая турбулентность вызывает нейтральную стратификацию атмосферы. Для анализа параметров ветрового воздействия использованы в основном данные метеорологических исследований в условиях внетропических циклонов, характерных для средних широт. Исходя из общепринятого разделения ветрового давления на среднюю (статическую) и цульсационную составляющие, вызываемые соответствующими составляющими скорости ветра, в данном случае рассматривается лишь дульсационная составляющая, для описания которой в настоящее время применяются исключительно статистические методы. Согласно теории локально изотропной турбулентности Колмогорова-Обухова (1941 г.), для ее применения необходимы такие характеристики процесса, как распределение вероятностей продольной, поперечной и вертикальной компонент скорости, спектры пульсаций скорости и их пространственные корреляции. Доказано, что для скоростей ветра распределение Гаусса в общем дает хорошее описание. Спектры трех компонент скорости ветра при нейтральных условиях различаются в основном в низкочастотной области и практически совпадают в инерционном интервале частот и приближаются к "закону - 573" Колмогорова. Это относится к известным спектрам Кармана (1948), Пановского (1964), Давенпорта (1967), Харриса (1968), Фихтля (1970), Кеймала (1972), Скмиу (1974, 1975), Наито (1978, 1983), Карима (1985), Солари (1987, 1993) и др.

В нормативных документах многих стран, в том числе СССР, для продольной компоненты скорости принят эмпирический спектр Давенпорта, полученный из более, чем 100 спектров для высот от 10 до 150 м в условиях сильных ветров в различных местах земного шара. В данной работе для исследований реакции высотных сооружений использованы спектры М.Хино и Кеймала, зависящие от высоты, в отличие от спектра Давенпорта, и показано существенное влияние изменчивости спектра по высоте на сооружения высотой более 100150 м.

Пространственную протяженность вихрей в турбулентном ветровом потоке характеризует коэффициент пространственной корреляции, зависящий от расстояния между точками к,С .По Давенпорту, корреляция полностью характеризуется модулем взаимной корреляции цульсаций на частоте cj и аппроксимируется выражением

где v - средняя скорость потока; 64-8 - по высоте; с- = = 20 - по горизонтали поперек потока. Викери соответственно рекомендует с = 10 и 16.

Проведение автором исследования в основном подтвердили допущение Давенпорта о малости квадратурной составляющей корреляции.

Анализ экспериментальных данных, полученных в различных условиях, показывает, что в действительности пространственная корреляция пульсаций зависит от многих факторов,и значения с имеют большой разброс. По данным Солари, по вертикали осредненное значение с а 11,5.

В литературе имеются также сведения об интегральных масштабах турбулентности. Так, по данным Шиотани, средние значения продольных интегральных масштабов турбулентности Lx для открытой местности изменялись от 200 м на высоте 30,8 м до 400 м на высоте 150,8 м, с отклонениями от среднего в 2-3 раза. Наиболее полные данные об изменении Lx в зависимости от высоты и параметра шероховатости местности представлены в работах Кунихэна и Солари, причем последний отмечает, что, хотя эти данные подтверждают простые качественные закономерности, однако получить адекватную количественную оценку Lx представляется не только за-

(12)

труднительным, но даже иллюзорным. Поперечные интегральные масштабы турбулентности Ly и L£ обычно устанавливаются ориентировочно по отношению к Lx . Так, по данным Шиотани и Дикона, L ~ 0,5...0,6 Lx , Lj, ~ 0,3...0,4 Lx . Обычно интегральные масштабы турбулентности настолько велики по сравнению с габаритами сооружений, что практически полностью их охватывают, и для получения консервативной оценки динамической реакции представляется возможным считать их полностью коррелированными в пространстве, в отличие от мелкомасштабных вихрей на высоких частотах, близких к частотам собственных колебаний сооружения ( со ~ р: ), в соответствии с выражением (12).

Отсюда следует, что при анализе динамической реакции сооружения целесообразно выделить низкочастотную, или квазистатическую, и высокочастотную, или "резонансную", части спектра пульсаций скорости ветра не только в частотном представлении, как это принято в работах Давенпорта, Симиу и некоторых других, но и в пространственном представлении.

Преимущества пространственного представления ветрового потока в виде интегральных масштабов турбулентности и мелкомасштабных вихрей, а также неопределенность, вносимая большим разбросом входных параметров, приводят к более простым и эффективным расчетным моделям, чем принято во многих работах, основанных на прямом решении статистических задач с интегрированием по всей области переменных параметров. В действительности "упрощенные" модели приводят к уточнению конечных результатов, благодаря возможности при снижении вычислительных трудностей введения в расчет дополнительных факторов, обычно игнорируемых в "точных" моделях.

Дисперсия резонансной составляющей перемещения в точке j сооружения представлена в следующем виде:

t 1

где ?1 , N-t <чКк! )

, - коэффициенты динамичности; ^г = j^1 G- (р-,) î

¿Р>< , ^ - стандарты возмущающих сил; рк - коэффициен-

ты, учитывающие влияние на реакцию сооружения изменения спектра пульсаций по высоте; С40) - аэродинамическая передаточная

функция; при />,»/>, ;

Для системы с распределенными параметрами интегралы, заменяющие суммы в формуле (14), вычислены аналитически для простейших видов подынтегральных функций.

Для сооружения достаточной высоты Н (или длины) предлагается модель воздействия, значительно упрощающая расчетные процедуры, в виде сосредоточенных статистически независимых возмущающих сил (СНВС), приложенных на расстояниях друг от друга, примерно равных размерам вихрей Эта модель приводит к достаточно точной оценке реакции сооружения по 1-й форме, если удовлетворяются следующие условия, вытекающие из анализа функций Уи :

^Ч-пЪ/ср; ; г>1 = Н/лг; >41 , (15)

где п-1 - -число сосредоточенных возмущэющих сил. В этом случае 1,г ~ 0 (7 ф г).

Выражение для стандарта перемещения в точке j по ¿-й форме при Модели СНВС приводится к следующему виду:

где

Дисперсия реакции в квазистатической части спектра может быть определена без использования разложения колебаний по формам

6Р>Д ^Ье , (18)

где , - квазистатические функции влияния. ^

Яри можно получить консервативную оценку

Предложенная модель воздействия приводит к тем более точныы результатам, чем точнее соблюдаются условия (15).

Экспериментальная проверка предложенного метода расчета с

использованием данных натурных измерений, проведенных Днепропетровским отделением ЦНШПСК на телебашне высотой 375 м в г.Ташкенте, показала весьма близкое совпадение стандартов вычисленных и измеренных перемещений на отм.340 м, в то время, как расчет по нормам приводит в данном случае к завышенным результатам (примерно на 20%).

Предложенная методика расчета, в отличие от традиционных, позволяет без затруднений оценивать вклад в динамическую реакции сооружения высших форы колебаний, что показано на примерах расчета сооружений, в частности, главного монумента памятника Победы на Поклонной горе в г.Москве, для которого вклад 2-й и 3-й форм колебаний оказался существенным, что было подтверждено экспериментально и вызвало необходимость настройки гасителей колебаний не только при галопировании, но и при пульсационном воздействии.

Аналогично разработаны методы расчета мачт с оттяжками, протяженных мостов, морских стационарных платформ, протяженных зданий, телескопов в укрытиях, цилиндрических резервуаров. При оценке реакции протяженных мостов на Оафтинг, т.е. нестационарное на-гружение при пульсациях скорости набегающего турбулентного потока, рассмотрены не только аэродинамические силы, вызывающие баф-тинг, но и показаны возможности распространения разработанной модели воздействия на решение задачи о самовозбуждающихся при баф-тинге колебаниях, с использованием уравнений Сканлана, при обычном для этой задачи условии, что значения аэродинамических характеристик системы могут быть получены только в результате испытаний моделей в аэродинамической трубе. Для снижения эффекта самовозбуждающихся колебаний при бафтинге, как и при других аэроупругих явлениях (типа флаттера), применяются конструктивные мероприятия, повышающие крутильную и поперечную жесткость моста. Так, для построенных по проектам ЦНИИПСК им.Мельникова висячих мостов через р.Амударью пролетом 660 м и через р.Днепр пролетом 720 м проблемы повышения жесткости и обеспечения аэродинамической устойчивости были успешно решены с помощью системы поперечных кабелей, криволинейных в плане и связанных с балкой жесткости и главными кабелями. Эффективность предложенного метода расчета на пульсационное воздействие ветра продемонстирована на примере висячего моста через р.Днепр, причем результаты определения нагрузок, практически не отличающиеся от результатов "точного" реше-

ния, примерно в 2,5 раза менее полученных при формальном применении действующих норм (не распространяющихся на подобные сооружения) .

Особенностью МСП и телескопов в укрытии является то, что парусность сконцентрирована в их верхней части.

К наиболее простой форме приводится расчет на пульсацион-ные воздействия сооружений типа телескопов в укрытии, имеющих малую парусность.

Предложенная методика распространена также на расчет протяженных зданий, с сохранением основных допущений, принятых в работах Давенпорта, Барштейна, Велоцци и Коэн, Викери, Симиу, Солари. При этом учитывается также пространственная корреляция пульсаций вдоль потока.

Особо выделяется подход к расчету вертикальных цилиндрических резервуаров, для которых в отличие от линейно-протяженных сооружений распределение ветрового давления по поверхности отличается от давления, определяемого с помощью теории квазистационарного обтекания, как для невозмущенного потока. При этом использованы результаты испытаний в аэродинамической трубе моделей цилиндра (Учияма и др.) и градирни (Абу-Ситта, Хашиш). В этом случае резонансной частью пульсационного воздействия ветра можно пренебречь. Полученные результаты показывают, что квазистатическая часть давления ветра по величине соизмерима со средним давлением и приводит к неосесиыметричному нагружению цилиндра, что может иметь значение для резервуаров с плавающей крышей (при опущенной крыше).

Червертая глава посвящена разработке и совершенствованию вероятностных методов расчета на сейсмические воздействия протяженных и комбинированных сооружений. Дано описание основных мак-росейсмических характеристик землетрясений и параметров сейсмических сотрясений грунта на строительной площадке. Приводятся известные эмпирические зависимости, связывающие различные параметры землетрясений. Отмечается, что недостаток сейсмологических данных не позволяет в настоящее время построить надежные модели, дающие возможность количественной оценки движения грунта, хотя некоторые перспективы в этом отношении представляет теоретичес-ское моделирование. Так, по формуле, полученной независимо Джеф-фрисом, Амбрасейсом и Вруном, оценка верхнего предела скорости

частиц грунта при сильных землетрясениях составляет около 1,5 м/с. Значения ускорений при разрывах горных пород мох^ут быть очень высокими, но они наблюдаются в высокочастотном диапазоне и быстро затухают с удалением от очага. Например, оценка максимального ускорения по величине вклада излучения до частоты среза 10 Гц составляет около 2$ . Эти теоретические оценки в общем подтверждаются инструментальными данными. Так, при землетрясении в Нахани (Канада) 23.12.85 г. с магнитудой М =» 6,79, глубиной очага Н„=* б км, на расстоянии 8 км от эпицентра зарегистрировано максимальное вертикальное ускорение грунта 2,37^ , а при землетрясении в Нортридже 17.01.94 г., М я 6,8, Иа= 18 км, зарегистрировано максимальное горизонтальное ускорение грунта 1,82^. Теоретически фокусировка энергии при распространении разрыва в состоянии вызвать неограниченно большие значения скоростей и ускорений на высоких частотах, однако в природе полная фокусировка невозможна в связи со снижением когерентности излучения из-за неоднородности пород и сложности строения очага. По крайней мере, на расстояниях свыше 10 км от очага обычно формируется некогерентное волновое поле, с быстрым уменьшением величин ускорений за счет поглощения высокочастотных компонент. Это соответствует наиболее распространенному тицу сотрясений грунта в виде нерегулярных колебаний с доминантнышпериодами 0,2-0,5 с и продолжительностью интенсивной фазы 5-30 с. Кратковременные движения импульсного характера, наблюдаемые в эпицентральных зонах, а также колебания рыхлых пластов грунта с большими периодами (1,5-6 с) продолжительностью до 2-5 мин, как и другие аномальные случаи, не рассматриваются.

При оценке сейсмической реакции сооружения в мировой практике применяется в той или иной форме спектральный метод, а в качестве основного параметра интенсивности воздействия - так называемое эффективное максимальное ускорение, т.е. условная величина, принятая на основании интуитивных представлений, в какой-то мере субъективная и не имеющая точного статистического смысла. По данным Н.В.Шебалина (1975 г.) разброс максимальных ускорений грунта, например, для землетрясений в 7 баллов (по шкале М5К-64) составляет от 8 до 600 см/с2, тогда как по СНиП П-7-81 принято расчетное ускорение 0,1^= 98,1 см/с2.

Максимальное ускорение, даже если бы удалось точно устано-

вить его величину, не дает представления об эффекте сейсмического воздействия, так как основную энергию несут колебания менее высокого уровня с достаточно большим числом циклов, являющиеся основной причиной накопления повреждений конструкций, что подтверждается анализом последствий многих землетрясений, например, в ряде докладов на II Всемирной конференции в Акацулько, 1996 г.

Поскольку пиковому ускорению грунта не обязательно соответствует максимум реакции сооружения, то распространенный способ нормирования акселерограмм по отдельному кратковременному выбросу в реализации случайного процесса ускорений приводит к увеличению неопределенности в оценке уровня воздействия. Это, однако, не может служить препятствием к использованию таких расчетов в качестве численного эксперимента при сравнении вариантов технических решений и проверке разных методов расчета, при одной и той же входной информации.

В качестве более содержательной альтернативной меры сейсмического воздействия представляется целесообразным принять кумулятивный квадрат ускорений (модифицированную интенсивность Ариа-са), непосредственно связанный с энергией землетрясения:

• * (к)

в

где и0(+) - зависимость сейсмического ускорения грунта от времени.

Использование этой меры позволяет установить продолжительность интенсивной фазы землетрясения и стандарт сейсмического ускорения грунта, т.е. устойчивую статистическую характеристику процесса. Для данной строительной площадки региональная зависимость \fj~b от магнитуды и эпицентрального расстояния может быть аппроксимирована эмпирическим выражением Канаи. В работе приведены некоторые эмпирические данные о зависимости /^(М,/?) , а также примеры оценки параметров воздействия и сейсмичности площадок строительства в практике проектирования с использованием предлагаемого подхода.

Определение статистических характеристик сейсмической реакции сооружения с использованием полученных параметров воздействия осуществляется в рамках спектральных представлений теории случайных процессов. При этом принимается амплитудно-нестационарная модель воздействия, представляющая каждую компоненту сей-

смического ускорения в отдельной точке земной поверхности в виде произведения стационарной случайной функции времени на детерминированную функцию огибающей в виде обобщенной функции Берлаге или одной из известных функций, предложенных В.В.Болотиным, Лиу и Лином, Амином и Ангом, Дженнингсом, Шинозукой. К консервативным результатам приводит модель с постоянной огибающей конечной продолжительности. Соотношение между компонентами ускорений принимается по данным Пензиена и Ватабе. Входной процесс характеризуется спектральной плотностью типа Барштейна-Болотина или Ка-наи-Тадкими, при значениях параметров, полученных Лай в результате обработки множества акселерограмм сильных землетрясений.

Традиционный подход, основанный на предположении о синфазных колебаниях грунта в разных точках, не позволяет учитывать пространственную изменчивость сейсмических ускорений или перемещений и пригоден только для сооружений, размеры которых (в плане) значительно меньше характерных длин сейсмических волн. Первая попытка объяснения снижения уровня высокочастотных колебаний, зарегистрированных на фундаменте здания, по сравнению с записью на грунте влиянием конечной скорости распространения сейсмических волн в основании принадлежит Дж.Хаузнеру (1957). Возможность вращательных колебаний грунта впервые предсказана Э.Ро-зенблюэтом (1957). Для получения некоторых качественных оценок возможных эффектов, связанных с протяженностью сооружений, в работах Кубо (1960), А.П.Синицына (1959), И.Л.Корчинского (1961, 1962), Ш.Г.Напетваридзе (1963) и др. использовалась условная детерминистская модель воздействия в виде бегущей гармонической волны, впоследствии принятая также А.Б.Гроссманом для исследования колебаний каркасов зданий и А.А.Гриллем - для висячих покрытий. В работах Б.А.Кирикова (1974), Э.Е.Хачияна (1975) и др. для исследования колебаний протяженных каркасов использовались инструментальные записи землетрясений.

Для модели воздействия в виде стационарного случайного' процесса в работах автора (1967, 1970-1975), М.Ф.Барптейна (1968), Н.А.Амирасланова (1970) была принята гипотеза "замороженной волны", связанная с представлением о распространении вдоль оси протяженного сооружения всех гармоник спектра воздействия с постоянной скоростью. Этот подход был распространен впоследствии на модель воздействия в виде нестационарного случайного процесса

(А.Л.Петров, С.В.Базилевский, 1976-1977). Для этой модели автором (1978) предложено принять обобщенное выражение типа (10) для функции взаимной корреляции движения точек основания сооружения, использованное для исследования сейсмической реакции линейно - протяженных сооружений типа больших мостов. В этом случае модель сооружения представляет собой систему со многими входами, подверженную случайному кинематическому возмущению. Для определения сейсмической реакции используются выражения типа (1)-(П). Проведенные систематические исследования позволили получить универсальные зависимости, с учетом различных схем передачи сейсмических ускорений или перемещений, для протяженных систем типа больших мостов, в частности, висячих и вантовых, и представить расчетные формулы для оценки параметров сейсмической реакции в компактном виде, пригодном для применения в проектной практике. При этом многие упрощения связаны с особенностями рассматриваемых сооружений. Например, при таком соотношении параметров, как у висячего моста через р.Амударью пролетом 660 м, для оценки стандарта коэффициента динамичности f ■l приемлемо асимптотическое решение, когда логарифмический декремент колебаний 6 — 0 (расхождение в пределах точности расчета) :

( t - средняя продолжительность интенсивной фазы землетрясения).

На основе расчета ряда мостов установлено, что по мере увеличения пролета сооружения по сравнению с характерными длинами сейсмических «олн возрастает вклад в их реакцию несимметричных форм колебаний и уменьшается вклад симметричных форм. Вклад квазистатических перемещений связан в основном с изменением продольных смещений вдоль оси моста и возрастает по мере увеличения его жесткости. Методы расчета, не учитывающие особенности больших мостов, могут приводить к недооценке сейсмических усилий и неверным представлениям об их распределении.

Некоторые из принятых статистических гипотез получили подтверждение впоследствии. Так, например, принятые характеристики пространственной корреляции движения грунта не противоречат эмпирическим данным, полученным с помощью сейсмометрической сети SMART-1 в Японии. При оценке стационарной случайной реакции ви-

(19)

сячих мостов полученные результаты координируются с аналогичной оценкой при входных воздействиях, заданных в виде статистических характеристик реальных землетрясений (Абдель-Жаффар, Рубин, 1980-1985), при соответствии исходных предпосылок. Более поздние численные исследования сейсмической реакции многопролетных протяженных мостов, представленные в некоторых докладах на 10 Европейской конференции в Вене, 1994 г. и на II Всемирной конференции в Акапулько, 1996 г., находят качественное подтверждение в работах автора (при невозможности прямого сопоставления результатов) .

Влияние конечной скорости распространения сейсмических волн в грунте основания на сейсмическую реакцию жестких зданий или сооружений на сплошном фундаменте сказывается в снижении интенсивности высокочастотных компонент спектра и в появлении вращательных колебаний вокруг вертикальной оси. Это было показано И.Л.Корчинским (1962) при упрощенной модели воздействия в виде бегущей гармонической волны и исследовано автором (1967, 1970) при модели воздействия в виде стационарного случайного процесса. Этой задаче в различной постановке посвящены работы Ньюмарка (1969), Ямахара (1970), Натана и Маккензи (1975), ^тенберга и Хейбедрехта (1984) и др.

При решении задачи методами теории случайных процессов с использованием гипотезы "замороженной волны", как было показано автором, жесткий фундамент длиной L играет роль непрерывного усредняющего фильтра с частотной характеристикой вида jh [cj)= = sin [ai¡2-vt )/(a¿/2vl>). Эта зависимость, полученная при усреднении гармоники ускорения ( l/L f ü (t, x) /х ), может также трактоваться как результирующий вектор при сложении большого числа гармоник с одинаковой амплитудой и с последовательным малым сдвигом по фазе. Из условия обращения j* (и) в нуль следует зависимость, которую можно трактовать как известную теорему о ширине частотной полосы w : « ^Zn (aÍ =¿/v¿) или /,/лД~-/ fд Л ~2.-vv„/u) , т.е. чем больше продолжительность одиночного импульса л-t , тем уже диапазон слагающих его частот oj , и наоборот. Эта фундаментальная зависимость находит применение при рассмотрении такого физического явления, как распределение интенсивности поля при интерференции и дифракции света. В современной физике теорема о ширине частотной полосы переходит в

принцип неопределенности Гейзенберга. Аналогично определяется частотная характеристика при вращательных колебаниях.

Полученные в результате решения задачи о случайных колебаниях системы зависимости позволяют дать рациональное объяснение наблюдаемым явлениям снижения интенсивности поступательных колебаний и возбуждения вращательных колебаний протяженных зданий на сплошном фундаменте. Аналогичное решение получено для другого типа здания, в виде протяженного каркаса с достаточно большим числом опор, передающих возмущения от грунта осноьания жесткому покрытию (или перекрытию), в уровне которого происходит осреднение ускорений и перемещений.

Для протяженного здания с деформируемым в своей плоскости покрытием в виде упругой балки на упругом основании с жесткостью, соответствующей горизонтальной жесткости стоек каркаса, аналогичные решения получены также для некоторых характерных высших форм колебаний покрытия при передаче возмущений от распространяющейся в основании случайной сейсмической волны. Для расчета протяженных зданий могут применяться сложные пространственные модели при многокомпонентном сейсмическом воздействии. Подобные расчеты являются достаточно корректными в случае сравнительно слабых землетрясений высокой повторяемости, а в случае сильных землетрясений редкой повторяемости такие расчеты носят условный характер, поскольку в действительности происходят неупругие деформации и частичное повреждение конструкций, что учитывается с помощью нормативных корректирующих коэффициентов, основанных в принципе на эмпирических данных. Возможно, подобные оценки могут служить лишь отправным пунктом для уточнения представлений о сейсмостойкости каркасов, поскольку при анализе последствий сильных землетрясений не всегда удается найти рациональное объяснение наблюдаемым повреждениям конструкций с позиций традиционных концепций, как это было, например, при землетрясении в Нортрид-же, 17.01.1994, когда большинство обследованных "податливых" стальных каркасов имели хрупкие трещины в узловых соединениях.

Различным аспектам расчета вертикальных резервуаров с жидкостью на сейсмические воздействия посвящены работы Хаузнера, Н.А.Николаенко, А.Б.Цуховского и др. В данной работе решение задачи о горизонтальных колебаниях ре-

зервуаров получено на основе предложенной автором расчетной динамической модели системы "грунт основания - резервуар - жидкость", описанной выше, при модели сейсмического воздействия в виде нестационарного случайного процесса. Формулы для оценки стандарта поверхностной волны получены в замкнутом виде, как цля идеальной жидкости. Как и следовало ожидать, стандарт коэффициента динамичности в этом случае может определяться по формуле (19), полученной для висячей системы при нулевом демпфировании (б = 0). Анализ результатов расчета резервуаров с жидкостью с помощью предложенного метода показывает, что в отличие от тра-циционного метода, основанного на "жесткой" модели Хаузнера, главный вклад в расчетные значения сейсмических усилий в конструкциях резервуара вносят усилия, связанные с "импульсивным"типом гидродинамических эффектов. Традиционный метод приводит к неконсервативной оценке сейсмической реакции, причем недооценка усилий возрастает с увеличением емкости резервуара и, при прочих равных условиях, может составлять 100-200%. Расчеты реального резервуара емкостью 50 тыс.м3 с помощью данной методики, а также методом конечных элементов (В.А.Котляревский) и методом потенциала (Ю.Л.Бормот, В.И.МалыЙ) показали достаточно близкое совпадение результатов. Преимуществами предложенного автором метода ю сравнению с численными являются его простота, доступность для инженеров, легкость адаптации к нормам, вероятностные оценки результатов, оценка надежности и риска. Для экспериментальной проверки метода расчета использованы данные испытаний на виброудар-том стенде НИИТРАНСМАШ модели радиусом 500 мм (В.А.Котляревский), 1ричем из-за ограниченных возможностей эксперимента получили юдтверждение в основном фундаментальные положения применяемой теории.

При учете вероятности проскальзывания в основании резервуара в случае преодоления сил трения при очень сильном землетрясе-тн используется асимптотическое выражение, полученное из точного решения Кауги и Диенее для модели воздействия в виде.фильтрованного "белого шума" (Крэнделл и др.). При превышении допуска, зависящего от деформативности технологической обвязки, дополнительное трение создается за счет натяжения специальных анкеров.

В случае доминирования вертикальной компоненты сейсмическо--о ускорения, что возможно при близком очаге землетрясения и его «еханизме типа надвига, возрастает гидродинамическое давление на

стенку резервуара, распределенное по тому же закону, что и гидростатическое. В этом случае возможна осесимметричная форма потери устойчивости нижней части стенки, или выпучивание в виде осесимметричной "стопы слона", в отличие от односторонней "стопы слона", вызванной отрывом части днища незаанкеренного резервуара большого диаметра при действии горизонтального ускорения. Кроме того, возможна потеря устойчивости стенки в результате ее нагрукения высокочастотными продольными ускорениями.

На основе предложенного автором метода в ЦНИИПСК им.Мельни-кова разработана комплексная программа расчета на ПК (инж. И.М.Райнин) резервуаров для хранения нефти и других жидких продуктов, широко используемая при проектировании новых и усилении существующих резервуаров.

Представлены также методы оценки сейсмической реакции высотных сооружений, морских стационарных платформ, телескопов в укрытиях, вторичных систем на основе описанных выше расчетных динамических моделей, с учетом особенностей передачи сейсмического воздействия в виде нестационарного случайного процесса. Показано, что комбинированная система может быть расчленена на первичную и вторичную только при соотношении масс не более 1/10 и достаточной расстройке частот (не менее 25%).

Пятая глава посвящена некоторым практическим аспектам оценки надежности и долговечности сооружений. Надежность может включать безотказность, долговечность и другие свойства системы в зависимости от ее назначения. Отказы могут приводить к полному выводу конструкции из строя, например, в результате обрушения при сильном землетрясении, или к постепенному ухудшению параметров системы в процессе накопления усталостных повреждений, например, в результате ветровых воздействий в течение срока службы сооружения. В качестве основного показателя надежности системы принимается вероятность безотказной работы в течение срока службы. Использование известного в теории выбросов выражения для средней интенсивности пересечений некоторого порогового уровня стационарного гауссовского случайного процесса позволяет оценить функции надежности и риска, а также вычислить математическое ожидание абсолютного максимума процесса (В.В.Болотин, Давенпорт). Отсюда

устанавливается зависимость для коэффициента обеспеченности, используемого для оценки расчетных значений параметров реакции сооружений на воздействие турбулентного ветрового потока. Повторяемость средней скорости ветра обычно принимается равной установленному сроку службы сооружения.

Для воздействия типа сейсмического, рассматриваемого в виде стационарного случайного процесса с нулевым средним в работах Давенпорта, Крэнделла, Крамера и др., получено выражение для вероятности непересечения порогового уровня, с учетом корректировки пуассоновского закона распределения вероятностей для точек пересечения высоких уровней. При этом получается более сложная зависимость для коэффициента обеспеченности, чем в случае ветрового воздействия. Приближенно оценивается также коэффициент обеспеченности для нестационарной реакции. В работе проведены численные исследования зависимости коэффициентов обеспеченности от периодов колебаний и демпфирования системы при разных уровнях обеспеченности для стационарной и нестационарной моделей воздействия и построены спектральные графики этих коэффициентов, которые могут использоваться для оценки расчетных значений параметров сейсмической реакции сооружений (при условной вероятности непересечения порогового уровня).

Для расчетного землетрясения с известной продолжительностью и с заданной повторяемостью (в "медленном времени"), при условной вероятности непересечения расчетным ускорением сооружения порогового уровня в процессе случайных колебаний в "быстром времени", с учетом нормативного показателя надежности в течение установленного срока службы сооружения коэффициент обеспеченности чожет быть установлен из решения, полученного В.В.Болотиным. При этом нормативный показатель надежности связан простой зависимостью с условной вероятностью непересечения порогового уровня.

Так как коэффициент обеспеченности К0 является спектральным, го его значение будет меньшим для системы с большим периодом при 5дном и том же показателе надежности. Для разных элементов ком-5инированной системы значения К^ могут отличаться. Например, при щенке усилий в резервуаре, связанных с "импульсивным" гидродина-лическим эффектом, К„ будет выше (в 1,5-2 раза), чем при оценке эысоты поверхностной волны в жидкости.

Для тех сооружений, в конструкциях которых при землетрясени-

ях допускаются повреждения и в нормативные формулы для определения сейсмических нагрузок вводится соответствующий понижающий коэффициент К, , в явном виде отсутствует критерий, связанный с оценкой затрат энергии, расходуемой на пластическое деформирование. Для случая действия взрывной волны такой критерий предложен А.А.Гвоздевым (1943). Для сейсмического воздействия аналогичный критерий предлагался в работах Хаузнера (1956), Блюма (i960), И.Л.Корчинского (1967), Галамбоса (1968), Като и Акия-ма (1975) и др. Суть этого критерия в том, что энергия, передаваемая конструкциям при землетрясении, не должна превышать той энергии, которую в состоянии поглотить конструкции.

Представляется целесообразным воспользоваться такой характеристикой землетрясения, как модифицированная интенсивность Ариаса (1970), связанная с кинетической энергией W зависимостью: 7Д = 4W/mT6 ( Тв - доминантный период землетрясения). По данным анализа баланса энергии в процессе землетрясений, при демпфировании 2-1-556 от критического и значении коэффициента пластичности р « iy/f, - 2*5 доля энергии, поглощенной за счет пластического деформирования, составляет примерно 25*5С$ (д» 0,25t 0,5). Из равенства этой доли энергии и работы, совершаемой сейсмической силой при пластическом деформировании, т.е. где иэ —Кср&и, /р* - предельное упругое перемещение системы, р~2-7г/Т- собственная частота системы, после некоторых преобразований можно получить критерий надежности:

Если нормировать величину УА для конкретных площадок на основе банка региональных данных, то при наличии экспериментально обоснованных значений = 1 /К4 ддя определенных типов конструкций условие (20) позволяет назначать расчетные сейсмические усилия и проектировать сооружения в зависимости от предъявляемая к ним требований надежности или риска. После подстановки в (20) 7Л = t критерий надежности может быть представлен в следующем виде:

"'AT,

т.е. сооружение должно выдержать расчетное землетрясение в течение времени £" , превышающего продолжительность t интенсивной фазы землетрясения.

Например, при Н0 = 4; д = = 4; = 2,5; t =15 с;

Т~Тд = 0,3 с получим: £е~18 с > Ь = 15 с (сейсмостойкость сооружения обеспечена).

Для многих сооружений, отказы которых связаны с постепенным накоплением усталостных повреждений и ухудшением качества в процессе эксплуатации, применяются кумулятивные модели. При сравнительно невысоком уровне напряжений и достаточно большом числе циклов нагружения, особенно знакопеременных, приходится считаться с опасностью усталостного разрушения конструкций. В соответствии с феноменологическим представлением в качестве числовой характеристики степени повреждения материала или элемента конструкции обычно применяется мера повреждения, связанная по существу с физической картиной разрушения, хотя она вводится аксиоматически. Эта мера равна нулю для неповрежденного элемента и единице - для разрушенного элемента. Обычно предполагается, что при каждом цикле нагружения повреждение не зависит от истории нагружения. При уровне напряжений приращение меры повреждения равно отношению числа циклов п1 к предельному числу циклов

. При к блоках нагружения с .различными уровнями напряжений получило широкое распространение правило линейного суммирования усталостных повреждений Дальмгрена-Майнера (1945). При стационарном случайном процессе нагружения задача оценки

долговечности рассмотрена В.В.Болотиным (1965) и введено понятие характеристической долговечности Т , определяемой по форадле, которую можно трактовать как следствие правила линейного суммирования повреждений:

е ¿1 1 >

где Те = 1 - эффективный период процесса ( пс - эффективная частота процесса); р[я) - плотность вероятности максимумов процесса ; N - усталостная кривая для элемента конст-

рукции.

При достаточно большом числе циклов до разрушения изменчивость условий долговечности мала, так как дисперсия меры повреж-

дений обратно пропорциональна общему числу циклов, и значение будет близко к математическому ожиданию долговечности.

Усталостная долговечность высотных и линейно-протяженных сооружений зависит от накопления повреждений в результате многократного нагружения ветровым потоком различной интенсивности, обусловленной ветровым режимом в данной местности.

В соответствии с разделением ветровой нагрузки на среднюю (статическую), квазистатическую и резонансную составляющие аналогичное разделение принимается и для напряжений в элементах конструкций. Тогда полное напряжение будет представлено в виде суммы трех статистически независимых процессов:

5 С*, Т) = 5„ СП + 5, + <Г, (*,Т) , (23)

где (V) - процесс статических (средних) напряжений в "медленном времени" ; ^С*!?) ~ стационарные гауссов-ские узкополосные процессы напряжений в "быстром времени" Т , соответствующие квазистатической и резонансной компонентам реакции сооружения, с эффективными круговыми частотами />с и р, .

Огибающая центрированного гауссовского процесса 51К(<-) для пиковых значений 5ак в пределах К-го диапазона напряжений следует закону распределения Рэлея.

Процесс эт . (т) является дискретным с частотой п„ я?1460 в год, если исходить из ^-срочных наблюдений в сутки. Для каждого к-го интервала скоростей ветра, следующих закону распределения Вейбулла, устанавливаются региональные значения вероятностей ^ появления к-го диапазона напряжений со средним значением

"5"тк , полученным при осреднении по "быстрому времени".

Следуя обобщенной модели накопления усталостных повреждений при случайном нагружении (В.В.Болотин, 1965), можно получить следующее выражение для характеристической долговечности Т (в годах) сооружения под действием суммы (23) некоррелированных на-гружений: п

_+„ Гр -Ь-

т -¿»ы.Ч. К(?.. '(24>

К~1 к«=< о 0 '

где эффективная частота Ле = с"1)«3,1536«Ю7 (сУгод).

Усталостная кривая для асимметричных циклов напряжений

представлена следующим образом:

NK fa [s„ +t(sK )Г1} , (25)

где - базовое число циклов; - предел выносливости при симметричном цикле; sst - начальное (статическое) напряжение; г» - константа материала ( м - б... 12); у - константа материала, зависящая от соотношения между пределами выносливости при цульсационном•и при симметричном циклах и получаемая из интерполяционной формулы Серенсена-Кинасошвили (1954), Y < 0,5.

Вклад первой суммы, учитывающей влияние изменения статических напряжений, является пренебрежимо малым по сравнению со 2-й суммой.

Интеграл (24) может быть вычислен с помощью численных методов, однако при некоторых допущениях удается получить решение, соответствующее оценке долговечности снизу.

Для иллюстрации произведена оценка усталостной долговечности высотного обелиска ("стеллы") высотой 64,8 м. В предположении, что сечение в нижней части сооружения представляет дефектное сварное соединение и что аэродинамическая устойчивость сооружения обеспечена, получена оценка снизу Т = 46,23 года. Однако, с учетом аэродинамических испытаний модели, критическая скорость ветра, при которой возникают резонансные колебания при срыве вихрей, оказалась равной примерно 14 м/с, и в этом случае для оценки долговечности получено Т"» 14 дней, что хорошо согласуется с фактической долговечностью обелиска в натуре, обрушившегося при небольшой скорости ветра. Хотя расчет носит оценочный характер, тем не менее он позволяет найти правдоподобное объяснение реальному факту. Оценка же долговечности обелиска при игнорировании вероятности явления аэродинамической неустойчивости может служить иллюстрацией возможностей предложенной процедуры расчета.

Качество таких систем, как высотные здания, включает обеспечение комфортных условий для людей, находящихся внутри здания, при ветровых воздействиях. В этом случае удовлетворение требований надежности приводит к необходимости удовлетворения критериев комфорта, под которыми понимаются предельные частоты появления различных уровней дискомфортных условий в результате воздействия ветра. В качестве основного параметра, характеризующего уровень

дискомфорта при колебаниях здания, обычно принимается ускорение на верхних этаках, определение которого не предусмотрено действующими нормами, однако не представляет затруднений при использовании предложенной автором методики расчета. В принципе возможно также нормирование уровней дискомфорта по скорости изменения ускорений ("деък»).

На основе анализа имеющихся данных о количественной оценке восприятия человеком колебаний, преимущественно периодических, к тому же носящих противоречивый характер, предложен вариант расчетного критерия комфорта, который может рассматриваться как ориентировочный, подлежащий уточнению по мере накопления экспериментальных данных о физиологическом воздействии на организм человека случайных колебаний зданий в результате действия ветра. Предлагается принять альтернативный предложению Хансена, Рида и Ванмарке (1973) критерий, согласно которому интервал повторения расчетного стандарта ускорения при общепринятом 10-минутном осреднении соответствует расчетном/ сроку службы сооружения. В первом приближении допустимый предельный уровень стандарта ускорений верха здания принимается ~ (при этом максимальное значение ускорения равно —1%д.), что примерно соответствует уровню ощутимых колебаний (при частотах, лежащих по крайней мере за пределами интервала инфразцуковых частот).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

I. Для сооружений различного назначения - большепролетных мостов, высотных башен, мачт, каркасов зданий, резервуаров для хранения жидкостей, морских стационарных платформ, телескопов в укрытиях и др. - на основе анализа и обобщения информации о динамических параметрах конструкций разработаны или, в отдельных случаях, адаптированы к конкретным условиям адекватные расчетные динамические модели, учитывающие основные особенности их взаимодействия с природными средами и характера передачи внешних возмущений. Среди рассматриваемых сооружений выделяются линейно-протяженные сооружения со многими входами по отношению к силовым или кинематическим динамическим воздействиям, например, в виде несинфазного возмущения опор большепролетного моста при землетрясении, или (и) комбинированные системы, состоящие из неодно-

юднкх элементов с резко различающимися динамическими свойствами что позволяет анализировать их независимо. Примером комбини-юванных систем могут служить резервуары с жидкостью, для кото-(ых характерно резкое различие динамических характеристик корпу-:а и жидкости, благодаря чецу эти элементы в расчетной модели досматриваются независимо. Некоторые системы одновременно могут ■рактоваться как протяженные или как комбинированные.

2. Представлена единая статистическая концепция расчета [ротяженных и комбинированных систем на сейсмические и пульса-ртонные ветровые воздействия в рамках спектральных представлений ■еории случайных процессов. Полученные зависимости служат рас-:етно-теоретической,базой для создания новых конструктивных форм пециальных сооружений и совершенствования традиционных, а также ;озволяют эффективно и с достаточной для практики точностью учи-ывать целый ряд факторов, обычно игнорируемых в традиционных ютодиках из-за вычислительных трудностей даже при использовании овременных компьютеров.

3. На основе учета особенностей спектра пульсаций скорости етра и масштабов турбулентности создана новая расчетная модель ульсационного ветрового воздействия в виде статистически неза-исимых возмущающих сил в "резонансной" области спектра и полно-тыо (или сильно) коррелированных в квазистатической области, есмотря на простоту, модель позволяет полнее использовать имею-уюся метеорологическую информацию при оценке возмущающих нагру-ок.

4. Разработаны новые методы оценки динамической реакции ли-ейно-протяженных сооружений (высотных башен, мачт, больших мос-ов, ЛЭП и т.п.) на ветровое воздействие, которое может являться ешающим для прочности и долговечности этих сооружений, на осно-е применения предложенной расчетной модели цульсационного воз-ействия, что позволяет эффективно учитывать влияние на реакцию ооружения пространственной корреляции воздействий, конструкци-нного и аэродинамического демпфирования, взаимной корреляции

бобщеиных координат, без ограничения числа и вида учитываемых орм собственных колебаний сооружений (в отличие от традиционных етодик расчета, учитывающих лишь основную форму колебаний). Об |)фективности предложенного метода можно судить, в частности, по езультатам его применения к расчету висячего моста через

р.Днепр пролетом 720 м, что привело к снижению динамических ветровых нагрузок примерно в 2,5 раза по сравнению с расчетом по нормам. Лучшая сходимость с экспериментальными данными результатов расчета по предложенной методике по сравнению с расчетом по нормам показана на примере телебашни высотой 375 м (г.Ташкент). Предложенный подход распространен также на расчет стационарных морских платформ, зданий, цилиндрических резервуаров и т.п.

5. На основе анализа сейсмологической информации предложена концепция оценки интенсивности землетрясения и расчетных параметров сейсмического воздействия с использованием энергетической меры - кумулятивного квадрата ускорений грунта, или модифицированной интенсивности Ариаса, получившей распространение в работах зарубежных исследователей. Использование этой меры (при наличии региональных банков сейсмологических данных) открывает широкие возможности для последовательного вероятностного анализа сейсмической реакции сооружений в зависимости от магнитуды землетрясения и положения строительной площадки относительно очага.

На основе анализа баланса энергии сейсмических сотрясений грунта на площадке, оцениваемой по интенсивности Ариаса, и энергии, поглощаемой при упругих и пластических деформациях конструкций, предложен новый критерий сейсмостойкости сооружений.

6. В рамках спектральных представлений теории случайных процессов разработаны методы оценки статистических характеристик сейсмической реакции протяженных систем в неоднородном поле сейсмического движения грунта с учетом больших периодов их собственных колебаний и весьма малого конструкционного демпфирования, выходящих за рамки традиционных методов расчета, нестационарности сейсмического воздействия, пространственной корреляции ускорений и смещений грунта, взаимной корреляции обобщенных координат, выбросов нестационарной реакции в области низких частот спектра. Достаточно широкое применение результатов работы к расчету сооружений типа больших мостов подтвердило неадекватность традиционных методов расчета, основанных на предположении о синфазном движении опор сооружений (или бесконечной скорости распространения сейсмических волн в основании). Применение предлагаемых методов расчета открывает возможности для более обоснованного выбора оптимальных технических решений протяженных сооружений на ранних стадиях проектирования и для более рациональ-

ного распределения металла в конструкциях б соответствии с результатами оценки сейсмических усилий на поздних стадиях проектирования.

7. Разработана новая инженерная методика оценки статистических характеристик сейсмической реакции резервуаров для хранения жидкостей (системы "жидкость-резервуар-грунт основания") с учетом деформативности корпуса и податливости основания (в отличие от жесткой модели Хаузнера), приводящая к пересмотру традиционных представлений о роли конвективного и "импульсивного" гидродинамических эффектов. При этом выявлена недооценка усилий в конструкциях в 2-3 раза при расчете по принятой ранее методике (при прочих равных условиях). В случае преодоления силы трения в основании при сейсмических колебаниях предусмотрен учет вероятности эффекта проскальзывания, причем уровень ограничивается податливостью подводящих трубопроводов (технологической.обвязки). Полученные результаты удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными и результатами исследований.другими методами.

8. Для перехода от стандартов параметров реакции сооружений на сейсмические и цульсационные ветровые воздействия к их расчетным максимальным значениям рекомендуется использовать коэффициенты обеспеченности, определяемые методами теории выбросов в зависимости от характеристик воздействия и сооружения, нормативных показателей надежности или риска.

9. Разработана методика оценки усталостной долговечности сооружений с использованием расчетных статистических характеристик их динамической реакции на случайные воздействия, эмпирических данных о повторяемости различных уровней случайных воздействий, или экстраполяции в область малых вероятностей, и усталостных кривых для рассматриваемых элементов конструкций.

10. Для оценки уровней дискомфорта при колебаниях высотных зданий при воздействии ветра получение необходимых данных об ускорениях, что не предусмотрено нормами, не вызывает затруднений при использовании предложенных моделей и методов расчета на цульсационное ветровое воздействие. Предложенный вариант расчетного критерия комфорта рассматривается как ориентировочный.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛШШЩ

Всего по теме диссертации автором опубликовано более 100 печатных работ, в том числе следующие, в которых отражены основные результаты:

1. Петров A.A. Сейсмоколебания протяженных зданий. - Строительство и архитектура Узбекистана, Ташкент, 1967, № 4, с.30-36.

2. Петров A.A. Поступательные и крутильные колебания протяженных зданий при сейсмических воздействиях. - Материалы Всесоюзного совещания по сейсмостойкому строительству, Алма-Ата, 1967, с.203-211.

3. Петров A.A. Учет протяженности зданий в расчетах на сейсмические воздействия (влияние крутильных колебаний). - Сб. "Ташкентское землетрясение и вопросы сейсмостойкого строительства". Изд-во "ФАН" АН Уз.ССР, Ташкент, 1970, с.71-87.

4. Петров A.A. Приближенный учет "выбросов" ускорений при расчетах зданий на сейсмические воздействия . - Аннотации докладов Всесоюзной конференции по теоретическим основам расчета строительных конструкций. М., 1970, с.56-57.

5. Петров A.A. Оценка динамического эффекта сейсмических перегрузок в протяженных системах. - Информ.реф.сб. "Проектирование металлических конструкций", вып.П (31), М., 1971, с.6.

6. Корчинский И.Л., Петров A.A. Сейсмостойкость протяженных зданий при учете перегрузок. - Ртос. of ^е Ш European Syrnposium оп E^TJi yuak.es Bn^ineetin^ ( Se/f«., Seft. i447J 1)70, />/>• ¿87-*??

7. Корчинский И.Л., Петров A.A. Сеизмична устойчивост на дьлги сгради при отчитане на претоварнията (на болгарском языке). - Дурнал "Строительство", София, 19 (1972), 3, с.35-37.

8. Корчинский И.Л., Петров A.A. Учет влияния инерции вращения при расчете массивных сооружений на сейсмические воздействия. - Гидротехническое строительство, Энергия, М., 1972, № 6, с.35-37.

9. Петров A.A. Оценка крутящих моментов, вызываемых в сооружении бегущими сейсмическими волнами. - Реф.сб. "Проектирование металлических конструкций", серия 7, вып.7(39), М., 1972,

с.33-37.

10. Петров A.A., Ефремов М.М. Оценка динамического эффекта

сейсмического воздействия на гибкие системы. - Реф.сб. "Проектирование металлических конструкций", серия 7, вып.7(39), М., 1972, с.38-41.

11. Корчинский И.Л., Петров A.A. Рекомендации по расчету зданий с жесткими перекрытиями на сейсмические воздействия с учетом протяженности и перегрузок. - ЦНИИПСК, М., 1973, 34 с.

12. Петров A.A. Оценка сейсмических нагрузок в зданиях с деформируемыми перекрытиями при учете взаимодействия с сейсмическими волнами. - Реф.сб.ЦИНИС "Сейсмостойкое строительство (отечественный и зарубежный опыт)", М., 1974, вып.2, с.54-57.

13. Петров A.A. Расчет на сейсмические воздействия зданий с деформируемыми в своей плоскости перекрытиями. - Там же, 1974, вып.4, с.52-55.

14. Петров.A.A. Определение сейсмических нагрузок на висячие системы с учетом сдвига по фазе смещения опор. - Там же, 1974, вып.5, с.16-20.

15. Петров A.A. Определение усилий от сейсмических нагрузок в элементах каркасов с податливыми перекрытиями. - Там же, 1974, вып.6, с.39-43.

16. Петров A.A. Рекомендации по расчету на сейсмические воздействия зданий с деформируемыми в своей плоскости покрытиями. - ЦНИИПСК, М., 1974, 36 с.

17. Петров A.A. Учет воздействия бегущих сейсмических волн на здания с податливыми перекрытиями. - "Сейсмостойкое строительство в Узбекской ССР". Тезисы докладов Республиканской конференции 12-13 ноября 1974 г. Изд-во "ФАН" АН Уз.ССР, Ташкент, 1974, с.14-16.

18. Петров A.A. Реакция системы с распределенными параметрами при воздействии случайной бегущей волны. - Реф.сб. "Проектирование металлических конструкций", серия УП, М., 1974, вып.7(54), с.12-16.

19. Петров A.A., Ефремов М.М. К расчету висячих мостов на сейсмические воздействия. - Там же, 1974, вып.7(54), с.17-22.

20. Петров A.A. Динамический эффект бегущих случайных сейсмических волн в зданиях с деформируемыми покрытиями. - Реф.сб. "Проектирование металлических конструкций", серия 7, М., 1975, вып.2(57), с.34-39.

21. Петров A.A. Колебания висячих систем при случайном дви-

жении опор. - Там же, 1975, вып.2(57), с.39-45.

22. Петров A.A. Оценка сейсмических нагрузок на висячие переходы. - "Проблемы надежности в строительной механике". Тезисы докладов 1У Всесоюзной конференции, Вильнюс, июль 1975,

с.160-162.

23. Петров A.A., Базилевский C.B. Исследование колебаний висячего моста с балкой жесткости при действии на опоры бегущей сейсмической волны. - Реф.сб.ЦИНИС "Сейсмостойкое строительство (отечественный и зарубежный опыт)", М., 1975, вып.2, с.48-52.

24. Петров A.A., Ефремов М.М. К расчету висячих систем на сейсмические воздействия. - Строительная механика и расчет сооружений, M., 1976, № 2, с.61-64.

25. Петров A.A. Руководство по расчету на сейсмические воздействия зданий с учетом их протяженности и перегрузок. -ЦНИИПСК, M., 1976, 20 с.

26. Петров A.A., Базилевский C.B. Учет нестационарности сейсмического, воздействия при расчете гибких сооружений. - Реф. инф. "Сейсмостойкое строительство (отечественный и зарубежный опыт)", серия Х1У, ЦИНИС, M., 1976, вып.6, с.33-36.

27. Петров A.A., Преображенский B.C., Береда В.Е., Ефремов М.М. Использование сейсмограмм для оценки динамического эффекта сейсмического воздействия. - Сб. "Сейсмостойкое строительство и строительные материалы". Изд-во "Ылым", Ашхабад, 1976, с.5-11.

28. Петров A.A., Базилевский C.B. Определение сейсмических нагрузок с учетом конечной продолжительности землетрясения. -Реф.инф. "Сейсмостойкое строительство (отечественный и зарубежный опыт)", серия Х1У, ЦИНИС, M., 1977, вып.2, с.23-27.

29. Петров A.A., Базилевский C.B. Об учете пространственной корреляции пульсации скорости при определении динамической составляющей ветровой нагрузки. - Строительная механика и расчет сооружений , М., 1977, № 5, с.67-71.

30. Петров A.A., Базилевский C.B. Оценка динамических ветровых нагрузок, действующих на большепролетные сооружения. - Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. Новосибирск, 1977,

№ 10, с.9-11.

31. Петров A.A., Преображенский B.C., Береда В.Е., Ефремов М.М. Спектральные характеристики сейсмического воздействия на основе вероятностной обработки сейсмограмм землетрясений на тер-

ритории Туркменской ССР. - Сб. "Сейсмостойкое строительство и строительные материалы". Изд-во "Ылым", Ашхабад, 1977, с.3-8.

32. Петров A.A. Разложение нагрузок, вызванных бегущими волнами, по формам свободных колебаний сооружений. - Сб. "Материалы по металлическим конструкциям". Стройиздат, M., 1977, вып.19, с.230-253.

33. Петров A.A., Базилевский C.B. Расчет большепролетных висячих мостов и переходов на сейсмические воздействия. - Сб. "Теоретические основы инженерных расчетов металлических строительных конструкций". ЦНИИПСК. Труды института, M., 1977, вып.20, с.63-71.

34. Петров A.A. Учет пространственной корреляции сейсмических ускорений при расчете большепролетных сооружений. - Реф. инф. "Сейсмостойкое строительство (отечественный и зарубежный опыт)", серия Х1У, ЦИНИС, M., 1978, вып.З, с.10-14.

35. Петров A.A., Дузинкевич М.С. Определение сейсмических нагрузок на стальной арочный мост через р.Арпа в г.Джерцуке. -Реф.инф. "Сейсмостойкое строительство (отечественный и зарубежный опыт)", серия Х1У, ВДНИС, M., 1978, вып.4, с.2-6.

36. Петров A.A., Базилевский C.B. Учет взаимной корреляции между обобщенными координатами при определении сейсмических нагрузок. - Реф.инф. "Сейсмостойкое строительство (отечественный и зарубежный опыт)", серия Х1У, ЦИШС, M., 1978, вып.5, с.23-28.

37. Петров A.A., Базилевский C.B. Влияние пространственной корреляции сейсмических ускорений грунта на эффект их воздействия на сооружения. - Реф.инф. "Сейсмостойкое строительство (отечественный и зарубежный опыт)", серия Х1У, ВДНИС, M., 1978, вып.5, с.32-37.

38. Петров A.A., Базилевский C.B. Влияние взаимной корреляции между обобщенными координатами при случайных колебаниях линейных систем. - Строительная механика и расчет сооружений, М., 1979, № 4, с.52-56.

39. Петров A.A., Базилевский C.B. Руководство по расчету большепролетных конструкций на динамические воздействия ветра и сейсмики. - ЦИНИС, M., 1979, 40 с.

39. Петров A.A., Базилевский C.B. Руководство по расчету

большепролетных конструкций на динамические воздействия ветра и сейсмики. - ЦИНИС, M., 1979, 40 с.

40. Петров A.A., Ружанский И.Л. Исследование работы арочного моста при сейсмических воздействиях. - IflBSE,Symposium, Moscow , 1978. "Основные направления развития стальных конструкций и современные методы их изготовления", т.1, изд-во "Мир", C.II9-I33.

41. Петров A.A., Базилевский C.B. Случайные колебания большепролетных мостов в турбулентном ветровом потоке. - Там же, т.З, с.153-160.

42. Петров A.A. Определение частот и форм собственных колебаний телескопов с укрытиями для оценки перемещений при сейсмических и ветровых воздействиях. - Научно-техн.реф.сб. "Сейсмостойкое строительство (отечественный и зарубежный опыт)", серия 14, ВНИШС, M., 1980, вып.9, с.33-37.

43. Петров A.A. Оценка перемещений телескопа и защитного укрытия при сейсмических воздействиях. - НГРС "Сейсмостойкое строительство (отечественный и зарубежный опыт)", серия 14, ВНИИИС, M., 1980, вып. 10, с.7-И.

44. Петров A.A., Базилевский C.B. Методы оценки динамических ветровых и сейсмических нагрузок, действующих на большепролетные сооружения. - "Исследования и разработки по висячим и вантовым металлическим конструкциям", ЦНИИПСК. Труды института, M., 1980, с.88-107.

45. Малый В.И., Петров A.A., Восканян О.Г. Оценка амплитуд колебаний конструкций телескопа в укрытии при сейсмических и ветровых воздействиях. - Труды ЦНИИПСК "Развитие конструктивных форм и методов расчета металлических конструкций инженерных сооружений антенных устройств и опор", M., Ï98I, с.76-86.

46. Петров A.A. Учет конечной скорости распространения сейсмических волн при расчетах протяженных зданий. - "Методы расчета сооружений как пространственных систем на сейсмические воздействия", М., Стройиздат, 1981, с.37-63.

47. Петров A.A. Особенности расчета стационарных морских платформ на сейсмические воздействия. - НГРС "Строительство в особых условиях. Сейсмостойкое строительство". Спец.выпуск, посвященный Всесоюзному совещанию "Снижение материалоемкости и тру доемкости сейсмостойкого строительства", Алма-Ата, октябрь 1982. ВНИИИС, серия 14, вып.7, 1982, с.22-23.

48. Петров A.A. Суммирование сейсмических усилий по формам

:олебаний сооружений с учетом взаимной корреляции обобщенных ко-Фдинат. - НГРС "Строительство в особых условиях. Сейсмостойкое строительство", ВНИИИС, серия 14, вып.II, 1982, с 1-5.

49. Петров A.A. Приближенный метод расчета высоких сооруже-ий на динамические ветровые воздействия с учетом неоднородности урбулентного потока по высоте. -Экспресс-информация "Инженерно-еоретические основы строительства (отечественный и зарубежный пыт)", ВНИИИС, серия 03, вып.З, 1983, с.6-Ю.

50. Петров A.A. Определение коэффициента динамичности при асчете высоких сооружений на воздействие неоднородного турбу-ентного потока. - ЭИ "Инженерно-теоретические основы строитель-тва (отечественный и зарубежный опыт)", ВНИИИС, серия 03, вып.4, . 1-5.

51. Петров A.A. Рекомендации по расчету высоких башен и мачт а динамические ветровые воздействия. - ЦНИИПСК им.Мельникова,

., 1983, 28 с.

52. Петров A.A. Оценка сейсмических усилий в опорных частях эрских стационарных платформ. - "Разработка методов расчета и следование действительной работы строительных металлоконструн-1й". Труды ЦНИИПСК им.Мельникова, M., 1983, с.69-77.

53. Базилевский C.B., Петров A.A. Взаимная корреляция обоб-JHHboc координат для систем с различным демпфированием по разным >рмам колебаний. - Экспресс-информация "Инженерно-теоретические ;новы строительства (отечественный и зарубежный опыт)", ВНИИИС, >рия 03, 1983, вып.6, с. 4-7.

54. Базилевский C.B., Гусев М.А., Петров A.A. Большепродет-ie и высокие сооружения при случайных динамических воздействи-:. - Обзорная информация У ВНИИИС, серия 8. Строительные кон-фукции. M., 1984, вып.2, 56 с.

55. Петров A.A. Статистическая модель неоднородного по вы-iTe турбулентного ветрового потока. - Строительная механика и счет сооружений, М., Стройиздат, 1985, №4, с.39-43.

56. Петров A.A. Вероятностный метод оценки сейсмической ре-:ции мостов с большими пролетами. - "Сейсмостойкость транспорт-х и сетевых сооружений", М., Наука, 1986, с.19-30.

57. Петров A.A. Статистическая оценка реакции пространствен-х конструкций на многокомпонентное сейсмическое воздействие. -сследования по теории сейсмостойкости сооружений". Сб.научных

трудов, ЦНИИСК им.Кучеренко, М., 1986, с.82-96.

58. Петров A.A., Поляк К.В., Симкин Л.М. Динамический расчет глубоководных платформ на совместное действие случайного волнения и течения. - Строительная механика и расчет сооружений, М., Стройиздат, 1988, № 3, с. 48-52.

59. Петров A.A. Рекомендации по расчету протяженных и высотных металлических конструкций на сейсмические и динамические ветровые воздействия. - ДНШШСК им.Мельникова,1988, 60 с.

60. Петров A.A. Нормирование параметров сейсмического воздействия и реакции на него сооружений на основе вероятностных моделей. - Тезисы докладов Всесоюзной конференции "Проблемы оптимизации и надежности в строительной механике", Вильнюс, 1988,с.116-117.

61. Петров A.A. (в соавторстве). Инструкция по оценке сейсмостойкости эксплуатируемых мостов на сети железных и автомобильных дорог (на территории Туркменской ССР), РСН-44-88. - Ашхабад, изд-во "Ылыы", 1988, 108 с.

62. Петров A.A. Раздел 2.5. Учет сейсмических нагрузок и воздействий. - Ведомственные строительные нормы Миннефтепрома. "Проектирование ледостойких стационарных платформ". ВСН 41.88. М., 1989, 136 с.

63. Петров A.A. Вероятностная оценка нормируемых параметров сейсмической реакции сооружений. - Строительная механика и расчет сооружений, М., Стройиздат, 1990, №1, с.72-78.

64. Петров A.A. (в соавторстье). Пособие по проектированию ледостойких стационарных платформ (к ВСН 41.88 Миннефтепрома), часть I, раздел 2.5. - ВНИПИморнефтегаз, МИСИ им.Куйбышева, ЦНИШ1СК им.Мельникова, М., 1990, 132 с.

65. Петров A.A. Учет влияния масштабов турбулентности при определении реакции сооружения на пульсационное воздействие ветра. - Строительная механика и расчет сооружений, М., Стройиздат, 1991, № 3, с. 71-77.

66. Петров A.A., Востров В.К., Фисун И.Б., Остроумов Б.В. Методика расчетной оценки усталостной долговечности элементов оттяжек антенно-ыачтовых сооружений. - Промышленное строительство, М., Стройиздат, 1992, № 5, с.21-22.

67. Петров A.A. Оценка сейсмической реакции резервуаров с жидкостью. - Пром.и гражд.стр-во, М., Стройиздат,1993,Jfö,с.3-4.

68. Петров A.A. Оценка сейсмостойкости конструкций на основе использования энергетической меры воздействия. - ЗИ "Строительство и архитектура. Сейсмостойкое строительство", ВНИИНТШ, М., 1993, вып.6, с.2-7.

69. Петров A.A. Учет деформаций конструкций и основания при оценке сейсмических сил, действующих на резервуары с жидкостью. -Там же, М., 1993, вып.6, с.7-11.

70. Петров A.A. Прогнозирование сейсмической реакции рееервуаров с учетом степени их уязвимости при сильных землетрясениях. - ПГС, М., Стройиздат, 1994, N 5, с.12-13.

71. Петров A.A. Оценка воздействия пульсационной ветровой нагрузки на вертикальные цилиндрические резервуары. - ПГС, М., Стройиздат, 1995, N 5, с.23-24.

72. Петров A.A. оценка сейсмической безопасности резервуаров с жидкостью. - 1 Международная научно-практическая конференция "Сейсмическая безопасность урбанизированных территорий", СЭСУРБ'96, февраль 1996, Петропавловск-Камчатский. Тезисы докладов, с.50.

73. Петров A.A. Ускорения сооружений при ветровом воздействии и критерии комфорта. - ПГС, М., Стройиздат,1996, N 7, с.29-31.

74. Петров A.A. Реакция на пульсационное ветровое воздействие главного монумента на Поклонной горе. - ПГС, М., Стройиздат, 1997, N 6, с.28-29.

75. Петров A.A. Повышение сейсмостойкости вертикальных резервуаров с жидкостью. - 2-я Национальная конференция по сейсмостойкому строительству и сейсмическому районированию. Сочи, 14-17 октября 1997. - Тезисы докладов. М., 1997, с.49-50.

76. Петров A.A. Оценка сейсмической реакции протяженных сооружений с учетом пространственной корреляции движения опор. -Там же, 0.99.

77. Petrov A.A. The analytical model for along-wind motion of tall structures. - East European Conference oh Wind Engineering, 4-8 July 1994, Warsaw, Poland, Preprint, part I, v. Ill, p.p. 69-75

78. Petrov A.A. Approximate seismic response analysis of liquid storage tanks. - Proa. 10th European Conference on Earthquake Engineering, 28 August-2 September 1994, Vienna, Austria, A.A.Balkema, Rotterdam, Brookfield, 1995, p.p. 2121-2125

79. Petrov A.A. Wind induced dynamic response of long-span bridges. - Proc. of the 3 European Conf. on Structural Dynamics: Eurodyn'98, Florence, Italy, 5-8 June, 1995, Ed. by G. Augusti, C. Borri & P. Spinelli, Balkema,' Rotterdam, Brookfield, 1996, V.1, p.p. 321-324

80. Petrov A.A. Seismic response of extended systems to multiple support excitations. - Proc. of the 11 World Conf. on Earthquake Engineering, Acapulco, Mexico, June 23-28, 1998, Sociedad Mexicana de Ingeniería Sísmica, A.G. Pergamon, Elsevier Science, 1996, No. 1451 '(CD-ROM)

81. Petrov A.A. Dynamic response evaluation of.bridges to turbulent wind. - Third International Colloquim on Bluff Body Aerodynamics &■ Applications, July 28 - August 1, 1998, BBAA III, Abstracts, Blucksburg, USA, p.p. BX5-BX8

82. Petrov A.A. Dynamic response-and life prediction of the steel structures under wind loading. - Proc. of the 2nd European St African Conference on Wind Engineering, Genova, Italy, June 22-26, 1997, Ed. by G.Solari, SGE - Servizi, Grafici Editoriali, Padova, 1997, v.2, p.p. 1851-1858

Введение.

1. Расчетные динамические модели сооружений

1.1. Принципы выбора расчетных динамических моделей различных сооружений.

1.2. Линейно-протяженные сооружения.

1.3. Высотные сооружения

1.4. Резервуары для хранения жидкостей

1.5. Морские стационарные платформы.

1.6. Телескопы в укрытиях.

1.7. Вторичные системы.

2. Статистическая концепция расчета сооружений, взаимодействующих с природными средами.

2.1. Описание случайного поля воздействий на сооружение в общем случае.

2.2. Колебания сооружения в виде системы со многими входами в случайном поле воздействий.

2.3. Система со многими входами при кинематическом возмущении.

3. Динамическая реакция сооружений на воздействие атмосферного турбулентного ветрового потока

3.1. Статистические характеристики турбулентного ветрового потока

3*2. Учет особенностей спектра пульсаций скорости и масштабов турбулентности при разработке расчетной динамической модели ветрового воздействия

3.3. Динамическая реакция высотных сооружений типа башен и мачт.

3.4. Динамическая реакция линейно-протяженных сооружений типа большепролетных мостов

3.5. Динамическая реакция морских стационарных пла^орм и телескопов в укрытиях.

3.6. Динамическая реакция протяженных зданий

3,7. Динамическая реакция вертикальных циливдрических резервуаров

4. Сейсмическая реакция сооружений.

4.1. Оценка сейсмичности и параметров движения грунта при землетрясении.

4.2. Выбор меры интенсивности и расчетной модели сейсмического воздействия

4.3. Сейсмическая реакция линейно-протяженных сооружений типа больших мостов.

4.4. Сейсмическая реакция протяженных зданий

4.5. Сейсмическая реакция резервуаров для хранения жидкостей.

4.6. Сейсмическая реакция высотных сооружений, морских стационарных платформ, телескопов в укрытиях, вторичных систем

5. Оценка надежности и долговечности сооружений

5.1. Оценка расчетных максимальных динамических усилий в конструкциях сооружения с заданной обеспеченностью.

5.2. Оценка долговечности сооружений при случайном воздействии с использованием статистических данных измерений.

5.3. Оценка параметров динамической реакции как уровней дискомфорта.

Научно-технический прогресс во всем мире связан с созданием и развитием новых конструктивных форм специальных сооружений и оборудования для различных отраслей промышленности, транспорта, связи, энергетики. Новые типы специальных сооружений и оборудования в зависимости от их назначения могут резко отличаться по своей конструктивной форме, применяемым материалам, габаритам, динамическим характеристикам и т.д. от традиционных типов,для которых накоплен опыт расчета, проектирования и эксплуатации, сконцентрированный в нормативных документах.

Успех создания новых конструктивных форм специальных сооружений и расширения области применения традиционных (например, увеличение высот или пролетов) в значительной мере зависит от наличия расчетно-теоретической базы, обеспечивающей адекватные представления о взаимодействии сооружений сшешними нагрузками на основе достаточно точных и в то же время доступных для инженеров методов расчета.

При создании сооружений различного назначения - большепролетных мостов, линий электропередачи, высотных башен, дымовых и вытяжных труб, мачт с оттяжками, каркасов зданий, резервуаров для хранения жидкостей, морских стационарных платформ, телескопов в укрытиях и т.д. - в принципе необходимы адекватные расчетные модели самих сооружений и действующих на них нагрузок.

Рассматриваемые сооружения можно трактовать или как линейно-протяженные, или (и) как комбинированные системы, взаимодействующие с природными средами и чувствительные к воздействию природных факторов - землетрясений, ураганов. Линейно-протяженные сооружения по-существу являются системами со многими входами по отношению к силовш или кинематическим динамическим воздействиям, например, в виде несинфазного возмещения опор большепролетного моста при землетрясении. Система может иметь разное число входов по отношению к разным воздействиям.

Неоднородные структуры, состоящие из элементов с различными динамическими характеристиками, что позволяет их анализировать независимо, трактуются здесь как комбинированные системы. Примером могут служить резервуары с жидкостью, для которых характерно резкое различие собственных частот корпуса и жидкости, благодаря чему эти элементы в расчетной динамической модели могут рассматриваться независимо друг от друга. Некоторые системы одновременно мог*ут трактоваться как протяженные и как комбинированные. Анализ реакции специальных сооружений на динамические ветровые и сейсмические воздействия позволяет при выборе конструктивной формы в какой-то мере регулировать усилия, зависящие от динамических характеристик сооружения. Наиболее оптимальными и надежными получаются технические решения, если удается свести к мини-ьегму противоречия между функциональными и технологическими требованиями и необходимостью обеспечения сейсмостойкости и (или) защиты от ветровых воздействий. В противном случае приходится вводить дорогостоящие системы сейсмо- или виброзащиты, эффективность и надежность функционирования которых трудно обеспечить.

Проблем обеспечения сейсмостойкости зданий и сооружений в настоящее время нельзя считать решенной. Сильные землетрясения наносят огромный материальный ущерб и приводят к гибели людей. Трудности оценки сейсмического риска обусловлены тем, что исходная информация о землетрясениях носит статистический и неполный характер. Несостоятельность прогнозов сейсмической опасности и принятых в разных странах концепций не раз подтверждалась последствиями сильных землетрясений, в том числе Спитакского, 1988 г. и Сахалинского, 1995 г. Оценку сейсмического риска практически невозможно получить без применения вероятностных методов, причем при разработке моделей сейсмического воздействия дефицит сейсмологической информации может восполняться соответствующими статистическими гипотезами.

Развитие теории сейсмостойкости связано с работами отечественных ученых Я.М.Айзенберга, М.Ф.Барштейна, В.В.Болотина, И.И. Гольденблата, К.С.Завриева, В.К.Егупова, ТД.Жунусова, В.А.Ильичева, Б.К.Карапетяна, Г.Н.Карцивадзе, М.Л.Корчинского, В.А.Котля-ревского, Л.Ш.Килимника, С.В.Медведева, А.Г.Назарова, Ш.Г.Напет-варидзе, Н.А.Николаенко, С.В.Полякова, А.Б.Пуховского, В.Т.Рассказовского, О.А.Савинова, Э.А.Сехниашвили, А.Д.Синицина, Л.Р.Став-ницера, Э.Е.Хачияна, Н.В.Шебалина и др.

Среди зарубежных специалистов в области теории сейсмостойкости наиболее известны М.Био, Дж.Блюм, Дж.Борджес, А.Велетсос,Л.Дке~ кобсен, Д.Дженнингс, К.Канаи,Р.Клаф, К.Муто, Н.Ньюмарк, Дж.Пен-зиен, Ш.Ркамото, Э.Розенблюэт, Дж.Хаузнер и др.

Статистические методы теории сейсмостойкости получили развитие в работах Я.М.Айзенберга, М.Ф.БарштеЙна, В.В.Болотина, А.М.Жарова, Б.П.Макарова, Н.А.Николаенко, В.П.Чиркова и др., а за рубежом - в работах Э.Ванмарке, А.Киурегяна, С.Лаи, Лина, Э.Розенблюэта, М.Сингха, Х.Таджими, Дж. Хаузнера и др.

За последние годы во всем мире достигнуты значительные успехи в развитии конструктивных форм сооружений большой протяженности, в том числе линейно-протяженных либо с горизонтальной осью типа мостов с большими пролетами, преимущественно висячих и Байтовых, либо с вертикальной осью, типа высотных башен, труб и т.п. Наиболее значительные пролеты и высоты достигнуты именно в таких сооружениях. Специфическими особенностями, позволяющими выделить эти сооружения в особый класс протяженных систем, являются соизмеримость размеров конструкций с характерными длинами сейсмических волн или масштабами турбулентности в атмосфере, большие периоды собственных колебаний, весьма малое конструкционное демпфирование. Эти особенности обусловливают высокую чувствительность конструкций к разнообразным динамическим нагрузкам. Поскольку эти сооружения могут быть подвержены воздействию таких стихийных явлений,.как землетрясения и ураганы, случайные по своей природе, то проблемы* связанные с оценкой сейсмических и динамических ветровых нагрузок, представляют для них особую актуальность

Примером оптимального решения линейно-протяженных сооружений, когда требования обеспечения сейсмостойкости не противоречат функциональным требованиям, могут служить висячие системы, преимущества которых при перекрытии больших пролетов - легкость, гибкость, экономичность - одновременно обусловливают их высокую сейсмостойкость и неуязвимость при землетрясениях даже без введения специальных средств сейсмозащиты. Для подобных систем характерны значения частот собственных колебаний, которые существенно ниже доминантных частот землетрясений наиболее распространенного типа, к чему обычно и стремятся при создании систем сейсмоизоля-ции для снижения уровня ускорений. Тогда решающими могут оказаться не сейсмические, а динамические ветровые воздействия. Оптимальное решение достигается при комплексном подходе, возможном при наличии эффективных методов динамического расчета, разработка которых и является целью настоящей работы.

Для линейно-протяженных сооружений весьма актуальна проблема оценки реакции на бафтинг, т.е. нестационарное нагружение при пульсациях скорости набегающего турбулентного потока, когда на сооружение действуют аэродинамические силы, вызывающие бафтинг, и силы, связанные с самовозбуждающимися колебаниями, определяемые только на основе испытаний моделей в аэродинамической трубе. Основным силовым фактором при бафтинге является лобовое сопротивление. При этом пульсации скорости ветра в турбулентном потоке возбуждают колебания сооружений, по своей природе являющиеся случайными и обычно описываемые, методами теории случайных процессов в рамках статистической концепции, представленной в работах т

Лишана, Давенпорта, Викери, Симиу, Солари, Барштейна и др. Для оценки динамической реакции линейно-протяженных сооружений автором были предложены новые расчетные динамические модели и разработаны эффективные методы расчета, позволяющие учитывать ряд факторов, обычно игнорируемых, например, изменчивость масштабов турбулентности и спектров пульсации скорости ветра по высоте. Исследование проблем аэродинамической неустойчивости в задачи данной работы не входит. После известной катастрофы Такомского моста (1940 г.) в результате усилий исследователей по изучению аэроупругих явлений (флаттер, дивергенция, галопирование, вихревое возбуждение колебаний) эти проблемы решаются более или менее успешно на основе экспериментов в аэродинамической трубе. Обеспечение аэродинамической устойчивости при явлении типа флаттера, считающееся основным критерием при выборе технического решения для большепролетных мостов, достигается в основном за счет выбора форм поперечных сечений улучшенной обтекаемости для балок жесткости и новых систем кабелей.

Оценка силовых факторов, связанных с пульсационным ветровым воздействием при бафтинге, производится в любом случае в предпо

I г» В общем случае эти методы сложны и не учитывают многих факторов. ложении, что проблемы обеспечения аэродинамической устойчивости решены.

К протяженным сооружениям с габаритами, соизмеримыми с характерными длинами сейсмических волн или размерами турбулентных вихрей в атмосфере, могут быть отнесены также более жесткие системы типа многопролетных балочных мостов или протяженных зданий, реакция которых на сейсмические и ветровые воздействия отличается своими особенностями. При оценке реакции на ветровые воздействия особо могут быть выделены сооружения типа морских платформ, у которых парусность сконцентрирована в верхней части.

Примером близкого к оптимальному решения так называемой комбинированной системы могут служить резервуары для хранения жидкостей, сейсмостойкость которых обусловлена благоприятной конструктивной формой и эффектом демпфирования жидкости, хотя волнообразование, связанное с конвективным гидродинамическим эффектом, играет и неблагоприятную роль. Для оценки сейсмостойкости резервуаров разработана расчетная модель, меняющая традиционные представления и согласующаяся с экспериментами и результатами исследований другими методами. Между прочим, механическая модель системы жидкость-резервуар-основание может быть представлена совершенно аналогично расчетной динамической модели висячего моста, т.е. системы пролетное строение - пилоны-основание.

При очень сильных землетрясениях для резервуаров считается допустимым проскальзывание в основании за счет преодоления сил трения, ограниченное деформативностью подводящих трубопроводов, или технологической обвязки. Ограничение достигается с помощью специальных конструктивных мероприятий.

Одним из специальных сооружений, к которым предъявляются чрезвычайно жесткие требования по снижению деформаций элементов, являются телескопы в укрытии, изоляция которых от внешних воздействий достигается с помощью защитного укрытия на отдельной опоре и фундаменте.

Взаимодействие между телескопом и укрытием осуществляется только через грунт между фундаментами. Для таких сооружений предложены простые расчетные динамические модели, причем достоверность оценки влияния указанного взаимодействия проверена также с помощью методов теории упругости с использованием более точной модели, когда фундаменты представлены в виде жестких штампов на упругом полупространетве.

Неоднородные структуры, например, в виде сооружения с установленным на нем оборудованием, могут быть представлены в виде комбинированных систем, когда входом для первичной системы является, например, грунт основания, а для вторичной (оборудования) -реакция первичной системы в месте крепления вторичной. Возможна также более сложная иерархия систем, когда к вторичной системе прикреплена третичная и т.д. Введение таких комбинированных систем возможно, если динамические характеристики подсистем сильно различаются и связанностью их колебаний можно пренебречь.

К подобным комбинированным системам по существу могут быть отнесены также упомянутые системы корпус резервуара - жидкость, опоры - пролетное строение моста и т.д. Если же эффект взаимодействия между подсистемами является существенным, то должна рассматриваться единая динамическая модель. Для сравнительно простых однородных структур с одним входом расчетная динамическая модель может быть представлена в виде единой связанной системы со многими степенями свободы, к которой применимы традиционные методы динамического анализа.

Основным направлением данной работы является решение актуальной проблемы развития и широкого внедрения эффективных и экономичных металлоконструкций специальных сооружений, обладающих повышенной надежностью и живучестью в условиях воздействия случайных динамических нагрузок, взаимосвязанных с конструктивными формами сооружений.

Направленность работы была обусловлена и непосредственно связана с координационными планами научно-исследовательских работ, проводившихся в ЦНЙЙПСК им.Мельникова, начиная с 1970 г.,в том числе по проблеме 0.74.03, целевой программе 0.Ц.031, многочисленным договорам на выполнение НИР с различными организациями, научным сопровождением проектирования ответственных объектов и т.д. Автор является научным руководителем и ведущим исполнителем по всем работам.

Научное значение диссертационной работы состоит в том, что по своей новизне и практической значимости она может быть квалифицирована как новое перспективное направление в области теории расчета сооружений типа протяженных (со многими входами) и (или) комбинированных систем, включающее развитие методов расчета сооружений, взаимодействующих с природными средами, а также как решение крупной научной проблемы, имеющей важное народнохозяйственное значение.

Цель диссертационной работы заключается в создании рас-четно-теоретической базы для проектирования и расчета специальных сооружений в виде протяженных и комбинированных систем типа больших мостов, ЛЭП, высотных башен, труб, мачт с оттяжками, резервуаров с жидкостью, морских стационарных платформ, телескопов в укрытиях, протяженных каркасов зданий, вторичных систем при динамических ветровых и сейсмических воздействиях, случайных по своей природе. Комплексный подход обеспечивает возможности принятия оптимальных технических решений с применением эффективных конструктивных форм, удовлетворяющих не только функциональным требованиям, но и требованиям обеспечения сейсмостойкости и (или) защиты от ветровых воздействий.

Основные задачи работы:

- анализ и обобщение фактических данных о параметрах ветровых и сейсмических воздействий;

- анализ параметров металлоконструкций специальных сооружений и разработка их расчетных динамических моделей;

- разработка единой статистической концепции расчета на сейсмические и ветровые воздействия систем со многими входами;

- разработка расчетных моделей пульсационного ветрового воздействия и методов оценки динамической реакции специальных сооружений;

- совершенствование расчетных моделей сейсмического воздействия, разработка и внедрение методов оценки сейсмической реакции сооружений типа протяженных и комбинированных систем;

- оценка надежности и долговечности специальных сооружений в условиях сейсмических и ветровых воздействий.

Объект и предмет исследования

Объектом исследования являются специальные сооружения типа протяженных или комбинированных систем.

Предмет исследования - проблемы расчета на динамические ветровые и сейсмические воздействия, случайные по своей природе, специальных сооружений с учетом их специфических особенностей на о©-снове разработки расчетных моделей как сооружений, так и воздействий.

Методы исследования

Результаты работы основаны на исследовании вынужденных колебаний математических моделей специальных сооружений в виде динамических систем со многими входами и комбинированных систем при случайных динамических воздействиях.

Для получения оценок статистических характеристик динамической реакции рассматриваемых систем используются статистические характеристики входных процессов, полученные на основе обработки инструментальных данных измерений метеорологической и сейсмометрической сетей. При решении применяются методы спектральных представлений теории случайных процессов, теории выбросов, теории надежности.

На защиту выносятся:

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Для сооружений различного назначения - большепролетных мостов, высотных башен, мачт, каркасов зданий, резервуаров для хранения жидкостей, морских стационарных платформ, телескопов в укрытиях и др. - на основе анализа и обобщения информации о динамических параметрах конструкций разработаны или, в отдельных случаях, адаптированы к конкретным условиям адекватные расчетные динамические модели, учитывающие основные особенности их взаимодействия с природными средами и характера передачи внешних возмущений. Среди рассматриваемых сооружений выделяются линейно-протяженные сооружения со многими входами по отношению к силовым или кинематическим динамическим воздействиям, например, в виде несинфазного возмущения опор большепролетного моста при землетрясении, или (и) комбинированные системы, состоящие из неоднородных элементов с резко различающимися динамическими свойствами, что позволяет анализировать их независимо. Примером комбинированных систем могут служить резервуары с жидкостью, для которых характерно резкое различие динамических характеристик корпуса и жидкости, благодаря чему эти элементы в расчетной модели рассматриваются независимо. Некоторые системы одновременно могут трактоваться как протяженные и как комбинированные.

2. Разработана единая статистическая концепция расчета протяженных и комбинированных систем на сейсмические и цульсационные ветровые воздействия в рамках спектральных представлений теории случайных процессов. Полученные зависимости служат расчетно-тео-ретической базой для создания новых конструктивных форм специальных сооружений и совершенствования традиционных, а также позволяют эффективно и с достаточной для практики точностью учитывать целый ряд факторов, обычно игнорируемых в традиционных методиках

5. На основе анализа сейсмологической информации предложена концепция оценки интенсивности землетрясения и расчетных параметров сейсмического воздействия с использованием энергетической""ме-ры - кумулятивного квадрата ускорений грунта, или модифицированной интенсивности Ариаса, получившей распространение в работах зарубежных исследователей.Использование этой меры (при наличии региональных банков сейсмологических данных) открывает широкие возможности для последовательного вероятностного анализа сейсмической реакции сооружений в зависимости от магнитуды землетрясения и положения строительной площадки относительно очага. На основе анализа баланса энергии сейсмических сотрясений грунта на площадке, оцениваемой по интенсивности Ариаса, и энергии, поглощаемой при упругих и пластических деформациях конструкций, предложен новый критерий сейсмостойкости сооружений.

6. В рамках спектральных представлений теории случайных процессов разработаны методы оценки статистических характеристик сейсмической реакции протяженных систем в неоднородном поле сейсмического движения грунта с учетом больших периодов их собственных колебаний и весьма малого конструкционного демпфирования, выходящих за рамки традиционных методов расчета, нестационарности сейсмического воздействия, пространственной корреляции ускорений и смещений грунта, взаимной корреляции обобщенных координат, выбросов нестационарной реакции в области низких частот спектра. Достаточно широкое применение результатов работы к расчету сооружений типа больших мостов подтвердило неадекватность традиционных методов расчета, основанных на предположении о синфазном движении опор сооружений (или бесконечной скорости распространения сейсмических волн в основании). Применение предлагаемых методов расчета открывает возможности для более обоснованного выбора оптимальных из-за вычислительных трудностей даже при использовании современных компьютеров.

3. На основе учета особенностей спектра пульсаций скорости ветра и масштабов турбулентности создана новая расчетная модель цульсационного ветрового воздействия в виде статистически независимых возмущающих сил в "резонансной" области спектра и полностью (или сильно) коррелированных в квазистатической области. Несмотря на простоту, модель позволяет полнее использовать имеющуюся метеорологическую информацию при оценке возмущающих нагрузок.

4. Разработаны новые методы оценки динамической реакции линейно-протяженных сооружений (высотных башен, мачт, больших мостов, ЛЭП и т.п.) на ветровое воздействие, которое может являться решающим для прочности и долговечности этих сооружений, на основе применения предложенной расчетной модели цульсационного воздействия, что позволяет эффективно учитывать влияние на реакцию сооружения пространственной корреляции воздействий, конструкционного и аэродинамического демпфирования, взаимной корреляции обобщенных координат, без ограничения числа и вида учитываемых форм собственных колебаний сооружений (в отличие от традиционных методик расчета, учитывающих лишь основную форму колебаний). Об эффективности предложенного метода можно судить, в частности, по результатам его применения к расчету висячего моста через р.Днепр пролетом 720 м, что привело к снижению динамических ветровых нагрузок примерно в 2,5 раза по сравнению с расчетом по нормам. Лучшая сходимость с экспериментальными данными результатов расчета по предложенной методике по сравнению с расчетом по нормам показана на примере телебашни высотой 375 м (г.Ташкент). Предложенный подход распространен также на расчет стационарных морских платформ, зданий, цилиндрических резервуаров и т.п. технических решений протяженных сооружений на ранних стадиях проектирования и для более рационального распределения металла в конструкциях в соответствии с результатами оценки сейсмических усилий на поздних стадиях проектирования.

7. Разработана новая инженерная методика оценки статистических характеристик сейсмической реакции резервуаров для хранения жидкостей (системы "жидкость-резервуар-грунт основания") с учетом деформативности корпуса и податливости основания (в отличие от жесткой модели Хаузнера), приводящая к пересмотру традиционных представлений о роли конвективного и "импульсивного" гидродинамических эффектов. При этом выявлена недооценка усилий в конструкциях в 2-3 раза при расчете по принятой ранее методике (при прочих равных условиях). В случае преодоления силы трения в основании при сейсмических колебаниях предусмотрен учет вероятности эффекта проскальзывания, причем уровень ограничивается податливостью подводящих трубопроводов (технологической обвязки). Полученные результаты удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными и результатами исследований другими методами.

8. Для перехода от стандартов параметров реакции сооружений на сейсмические и цульсационные ветровые воздействия к их расчетным максимальным значениям рекомендуется использовать коэффициенты обеспеченности, определяемые методами теории выбросов в зависимости от характеристик воздействия и сооружения, нормативных показателей надежности или риска.

9. Разработана методика оценки усталостной долговечности сооружений с использованием расчетных статистических характеристик их динамической реакции на случайные воздействия, эмпирических данных о повторяемости различных уровней случайных воздействий, или экстраполяции в область малых вероятностей, и усталостных кривих для рассматриваемых элементов конструкций.

10. Для оценки уровней дискомфорта при колебаниях высотных зданий при воздействии ветра получение необходимых данных об ускорениях, что не предусмотрено нормами, не вызывает затруднений при использовании предложенных моделей и методов расчета на цуль-сационное ветровое воздействие. Предложенный вариант расчетного критерия комфорта рассматривается как ориентировочный.

1. Аугусти Г., Баратта А., Кашиати i. Вероятностные методы в строительном проектировании. « М., Стройиздат, 1988. (пер. с англ.).

2. Алиев И.Х. Вероятностные характеристики взаимной связи между составляющими сейсмических ускорений. Реф.инф./ ВНИИИС, серия Х1У. Строительство в особых условиях. Сейсмостойкое строительство. M., 1981, вып.10.

3. Амирасланов H.A., Барштейн М.Ф. Поступательно-вращательные колебания протяженных в плане сооружений при сейсмическом воздействии. Строительная механика и расчет сооружений, Х970, № 6.

4. Аюнц В.А. Оценка пространственного характера линейных колебаний при сейсмических воздействиях. НТРС "Строительство в особых условиях. Сейсмостойкое строительство" ВНИИИС, серия 14, вып. 8, 1982.

5. Базилевский C.B., Гусев М.А., Петров A.A. Большепролетные и высокие сооружения при случайных динамических воздействиях. Обзорная информация J ВНИИИС, серия 8. Строительные конструкции. M., 1984, вып.2.

6. Барштейн М.Ф. Воздействие ветра на высокие сооружения. -Строительная механика и расчет сооружений, 1959, № I.

7. Барштейн М.Ф. Применение вероятностных методов к расчету сооружений на сейсмические воздействия. Строительная механика и расчет сооружений, i960, № 2.

8. Барштейн М.Ф. Колебания протяженных в плане сооружений при землетрясении. Строительная механика и расчет сооружений, 1968, № 6.

9. Барштейн М.Ф., Бернштейн A.C. Динамика мачт на вантах при действии ветра. Труды ЦНИИ CK, вып.56, М., Стройиздат, 1975.

10. Барштейн М.Ф. Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра. М., Стройиздат, 1978.

11. Белов Г.А. О методике исследования нестационарных аэродинамических сил, действующих на колеблющиеся в дозвуковом потоке плохо обтекаемые тела. Труды конференции по аэродинамике и аэроупругости высоких строительных сооружений. Изд.отдел ЦАГИ, 1974.

12. Беспрозванная И.М., Соколов А.Г., Фомин Г.М. Воздействие ветра на высокие сплошностенчатые сооружения. М., Стройиздат, 1976.

13. Болотин В.В. Статистическая теория сейсмостойкости сооружений. Изв.АН СССР, Мех. и машиностроение, 1959, № 4.

14. Болотин В.В. Статистические методы в строительной механике. М., СтроЙиздат, 1965.

15. Болотин В.В. Применение методов теории вероятностей и теории надежности в строительной механике. М., Стройиздат, 1971.

16. Болотин В.В. Случайные колебания упругих систем. М., Наука, 1979.

17. Болотин В.В. К расчету строительных конструкций на сейсмические воздействия. Строительная механика и расчет сооружений, 1980, № X.

18. Бреббиа К., Уокер С. Динамика морских сооружений. Л., Судостроение, 1983. (Пер.с англ.).

19. Гольденблат И.И., Николаенко Н.А. Расчет конструкций на действие сейсмических и имцульсивных сил. М., ГСИ, 1961.

20. Доусон Т. Проектирование сооружений морского шельфа. -Л., Судостроение, 1986. (Пер. с англ.).

21. Ефремов М.М. Колебания мачты с учетом сил инерции оттяжек. Всесоюзное совещание "Совершенствование методов расчета и конструирования зданий и сооружений, возводимых в сейсмических районах", Кишинев, 1976. Тезисы докладов, М., Стройиздат, 1976.

22. Жаров А.М. Исследование сейсмостойкости протяженных сооружений при нестационарном воздействии. Сб. "Основные направления исследований по сейсмостойко^ строительству", М., Стройиздат, 1971.

23. Закора АД., Казакевич М.И. Гашение колебаний мостовых конструкций. М., Транспорт, 1983.

24. Иванов В.Н., Мазурин Н.Ф. Некоторые турбулентные характеристики пограничного слоя атмосферы, используемые в прикладных задачах. Труды конференции по аэродинамике и аэроупругости вы-скоих строительных сооружений. - Изд.отдел ЦАГИ, 1974.

25. Капцан А.Д. Предложение по совершенствованию сейсмической шкалы. Экспресс-информация "Строительство в особых условиях. Сейсмостойкое строительство", ВНИИЙС, серия 14, 1987, вып.6.

26. Карцивадзе Г.Н. Сейсмостойкость дорожных искусственных сооружений. М., Транспорт , 1974.

27. Клаф Р.В., Пензиен Дж. Динамика сооружений. М., Строй-издат, 1979. (Пер с англ.).

28. Качурин В.К., Брагин А»В., Ерунов Б.Г. Проектирование висячих и вантовых мостов. М., Транспорт, 1971.

29. Корчинский И.Л. Приближенная оценка сейсмических колебаний сооружений большой протяженности (в плане). Сб. "Исследования по сейсмостойкости зданий и сооружений", М., Госстройиздат, 1961.

30. Корчинский И.Л. Влияние протяженности (в плане) здания на величину действующей на него сейсмической нагрузки. (^."Сейсмостойкость промышленных зданий и инженерных сооружений", М., Госстройиздат, 1962.

31. Корчинский И.Л., Петров A.A. Сейсмостойкость протяженных

32. Зданий при учете перегрузок. Pro с. of the- Ж Symposiumoh Ea.'btiiipn.ak^ Ein ß-inee. lin fi , Sofia,} Sept 44 /7, 1$Tû

33. Корчинский И.Л., Петров A.A. О сейсмостойкости каменных зданий с учетом перегрузок. Жилищное строительство, 197I, № 3.

34. Корчинский И.Л., Петров A.A. Влияние перегрузок на сейсмостойкость зданий. Всесоюзное совещание "Проектирование и строительство сейсмостойких зданий и сооружений" (Фрунзе, 6-8 октября 197I г.). Сборник № I, ЦП НТО стройиндустрии, M., 1971.

35. Корчинский И.Л., Петров A.A. Сеизмична устойчивост на дълги сгради при отчитане на претоварнията (на болгарском языке).-Журнал "Строительство", София, 19 (1972), № 3.

36. Корчинский И.Л., Петров A.A. Учет влияния инерции вращения при расчете массивных сооружений на сейсмические воздействия. -Гидротехническое строительство, Энергия, М., 1972, № 6.

37. Корчинский И.Л., Петров A.A. Рекомендации по расчету зданий с жесткими перекрытиями на сейсмические воздействия с учетом протяженности и перегрузок. ЦНИИПСК, М., 1973.

38. Корчинский И.Л., Грилль A.A. Расчет висячих покрытий на динамические воздействия. М., Стройиздат, 1978.

39. Мазурин Н.Ф., Сергеева И.А. Статистические характеристики скорости ветра применительно к ветровым нагрузкам. (Обзор). -ВНИИГМИ, Обнинск, 1979.

40. Монин A.C., Яглом A.M. Статистическая гидромеханика. -Наука, 1965.

41. Николаенко H.A. Вероятностные методы динамического расчета машиностроительных конструкций. М., Машиностроение, 1967.

42. Николаенко H.A., Назаров Ю.П. Векторное представление сейсмического воздействия. Строительная механика и расчет сооружений, 1980, № I.

43. Ньюмарк Н., Розенблюэт Э. Основы сейсмостойкого строительства. Стройиздат, 1980. (Пер.с англ.).

44. Окамото Ш. Сейсмостойкость инженерных сооружений. М., Стройиздат, 1980. (Пер. с англ.).

45. Петров A.A. Сейсмоколебания протяженных зданий. Строительство и архитектура Узбекистана, Ташкент, 1967, № 4.

46. Петров'А.А, Поступательные и крутильные колебания протяженных зданий при сейсмических воздействиях, Материалы Всесоюзного совещания по сейсмостойкому строительству, Алма-Ата, 1967.

47. Петров A.A. Расчет зданий на сейсмические нагрузки с учетом протяженности. Материалы конференции молодых специалистов ЦНИИПСК. Тезисы докладов, М., 1968.

48. Петров A.A. Учет протяженности зданий в расчетах на сейсмические воздействия (влияние крутильных колебаний). Сб. "Ташкентское землетрясение и вопросы сейсмостойкого строительства". Изд-во "ФАН" АН Уз.ССР, Ташкент, 1970.

49. Петров A.A. Приближенный учет "выбросов" ускорений при расчетах зданий на сейсмические воздействия. Аннотации докладов Всесоюзной конференции по теоретическим основам расчета строительных конструкций. М., 1970.

50. Петров A.A. Оценка динамического эффекта сейсмических перегрузок в протяженных системах. Информ.реф.сб. "Проектирование металлических конструкций", вып.XX (31), М., 1971.

51. Петров A.A. Оценка крутящих моментов, вызываемых в сооружении бегущими сейсмическими волнами. Реф.сб. "Проектирование металлических конструкций", серия 7, вып.7(39), М., 1972.

52. Петров A.A., Ефремов М.М. Оценка динамического эффекта сейсмического воздействия на гибкие системы. Реф.сб. "Проектирование металлических конструкций", серия 7, вып.7(39), М., 1972.

53. Петров A.A., Преображенский B.C., Вереда В.Е., Ефремов М.М. Установление спектральных характеристик сейсмического воздействия на основе вероятностной обработки сейсмограмм землетрясений на территории Туркменской ССР. Там же, Ашхабад, 1973.

54. Петров A.A. Оценка сейсмических нагрузок в зданиях с деформируемыми перекрытиями при учете взаимодействия с сейсмическими волнами. Реф.сб.ЦЙНИС "Сейсмостойкое строительство (отечественный и зарубежный опыт)", М., 1974, вып.2.

55. Петров A.A. Расчет на сейсмические воздействия зданий с деформируемыми в своей плоскости перекрытиями. Там же, 1974, вып.4.

56. Петров A.A. Определение сейсмических нагрузок на висячие системы с учетом сдвига по фазе смещения опор. Там же, 1974, вып.5.

57. Петров A.A. Определение усилий от сейсмических нагрузок в элементах каркасов с податливыми перекрытиями. Там же, 1974,вып.6.

58. Петров A.A. Рекомендации по расчету на сейсмические воздействия зданий с деформируемыми в своей плоскости покрытиями. -ЦНИИПСК, М., 1974.

59. Петров A.A. Учет воздействия бегущих сейсмических волн на здания с податливыми перекрытиями. "Сейсмостойкое строительство в Узбекской ССР". Тезисы докладов Республиканской конференции 12-13 ноября 1974 г. Изд-во ФАН Уз.ССР, Ташкент, 1974.

60. Петров A.A., Ефремов М.М., Вереда В.Е., Преображенский B.C. Оценка спектральных характеристик сейсмического воздействия на основе вероятностной обработки сейсмограмм. Там же, 1974.

61. Петров A.A. Реакция системы с распределенными параметрами при воздействии случайной бегущей волны. Реф.сб. "Проектирование металлических конструкций", серия УП, М., 1974, вьш.7(54).

62. Петров A.A., Ефремов М.М. К расчету висячих мостов на сейсмические воздействия. Там же, 1974, вып.7(54).

63. Петров A.A., Ефремов М.М. Расчет большепролетных висячих переходов на сейсмические воздействия. Реф.сб.ЦйНИС "Сейсмостойкое строительство (отечественный и зарубежный опыт)", М., 1975, вып.I.

64. Петров A.A. Динамический эффект бегущих случайных сейсмических волн в зданиях о деформируемыми покрытиями. Реф.сб. "Проектирование металлических конструкций", серия 7, M., 1975, вып.2(57).

65. Петров A.A. Колебания висячих систем при случайном движении опор. Там же, 1975, вып.2(57).

66. Петров A.A. Оценка сейсмических нагрузок на висячие переходы. "Проблемы надежности в строительной механике". Тезисы докладов 1У Всесоюзной конференции, Вильнюс, июль 1975.

67. Петров A.A., Базилевский C.B. Исследование колебаний висячего моста с балкой жесткости при действии на опоры бегущей сейсмической волны. Реф.сб.ЦйНИС "Сейсмостойкое строительство (отечественный и зарубежный опыт)", M., 1975, вып.2.

68. Петров A.A., Базилевский C.B. Сейсмические силы, возникающие в пролете висячего моста с балкой жесткости при распространении сейсмической волны. Реф.сб.ЦйНИС "Сейсмостойкое строительство (отечественный и зарубежный опыт)", M., 1975, вып.9.

69. Петров A.A., Ефремов М.М. К расчету висячих систем на сейсмические воздействия. Строительная механика и расчет сооружений, M., 1976, № 2.

70. Петров A.A. Руководство по расчету на сейсмические воздействия зданий с учетом их протяженности и перегрузок. ЦНИИПСК,1. M., 1976.

71. Петров A.A., Базилевский C.B. Учет нестационарности сейсмического воздействия при расчете гибких сооружений. Реф.инф. "Сейсмостойкое строительство (отечественный и зарубежный опыт)", серия XIУ, ЦИНИС, M., 1976, вып.6.

72. Петров A.A., Преображенский B.C., Береда В.Е., Ефремов М.М. Использование сейсмограмм для оценки динамического эффекта сейсмического воздействия. Сб. "Сейсмостойкое строительство и строительные материалы". Изд-во "Ылым", Ашхабад, 1976.

73. Петров A.A., Базилевский C.B. Определение сейсмических нагрузок с учетом конечной продолжительности землетрясения. -Реф.инф. "Сейсмостойкое строительство (отечественный и зарубежный опыт)", серия Х1У, ЦИНИС, M., 1977, вып.2.

74. Петров A.A., Базилевский C.B. Об учете пространственной корреляции пульсации скорости при определении динамической составляющей ветровой нагрузки. Строительная механика и расчет сооружений", M., 1977, № 5.

75. Петров A.A., Базилевский C.B. Оценка динамических ветровых нагрузок, действующих на большепролетные сооружения. Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. Новосибирск, 1977, № 10.

76. Петров A.A., Базилевский C.B. Определение динамических ветровых нагрузок на высокие сооружения с учетом высотной корреляции цульсации скорости ветра. Реф.инф.ЦЙНИС "Проектированиеметаллических конструкций", серия ХУЛ, M., 1977, вып.3(69).

77. Петров A.A. Разложение нагрузок, вызванных бегущими волнами, по формам свободных колебаний сооружений. Сб. "Материалы по металлическим конструкциям". Стройиздат, М., 1977, вып.19.

78. Петров A.A., Базилевский C.B. Расчет большепролетных висячих мостов и переходов на сейсмические воздействия. Сб. "Теоретические основы инженерных расчетов металлических строительных конструкций". ЦНИИПСК. Труды института, М., 1977, вып.20.

79. Петров A.A. Учет пространственной корреляции сейсмических ускорений при расчете большепролетных сооружений. Реф.инф. "Сейсмостойкое строительство (отечественный и зарубежный опыт)", серия Х1У, 1ЩНИС, M., 1978, вып.З.

80. Петров A.A., Дузинкевич М.С. Определение сейсмических нагрузок на стальной арочный мост через р.Арпа в г.Джермуке. -Реф.инф. "Сейсмостойкое строительство (отечественный и зарубежный опыт)", серия Х1У, ЦЙНИС, M., 1978, вып.4.

81. Петров A.A., Базилевский C.B. Учет взаимной корреляции между обобщенными координатами при определении сейсмических нагрузок. Реф.инф. "Сейсмостойкое строительство (отечественный изарубежный опыт)", серия Х1У, ЦЙНИС, М., 1978, вып.5.

82. Петров A.A., Базилевский C.B. Влияние пространственной корреляции сейсмических ускорений грунта на эффект их воздействия на сооружения. Реф.инф. "Сейсмостойкое строительство (отечественный и зарубежный опыт)", серия ХХУ, ЦЙНИС, М., 1978, вып.8.

83. Петров A.A., Базилевский C.B. Оценка динамических нагрузок, действующих на висячие мосты в турбулентной атмосфере. -Там же, М., Стройиздат, 1979.

84. Петров A.A., Базилевский C.B. Влияние взаимной корреляции между обобщенными координатами при случайных колебаниях линейных систем. Строительная механика и расчет сооружений, М., 1979, № 4.

85. Петров A.A., Базилевский C.B. Руководство по расчету большепролетных конструкций на динамические воздействия ветра и сейсмики. ЦЙНИС, M., 1979.

86. Петров A.A., Ружанский И.Л. Исследование работы арочного моста при сейсмических воздействиях. -7ЛВ5Е, Symposium,

87. Moscow , 1978. "Основные направления развития стальных конструкций и современные методы их изготовления", т.1, изд-во "Мир".

88. Петров A.A., Базилевский C.B. Случайные колебания большепролетных мостов в турбулентном ветровом потоке. Там же, т.З.

89. Петров A.A. Оценка перемещений телескопа и защитного укрытия при сейсмических воздействиях. HTPG "Сейсмостойкое строительство (отечественный и зарубежный опыт)", серия 14, ВНИИИС, M., 1980, вып.10.

90. Петров A.A., Базилевский C.B. Методы оценки динамических ветровых и сейсмических нагрузок, действующих на большепролетные сооружения. "Исследования и разработки по висячим и вантовым металлическим конструкциям", ЦНИИПСК, Труды института, M., 1980.

91. Петров A.A. Учет конечной скорости распространения сейсмических волн при расчетах протяженных зданий. "Методы расчета сооружений как пространственных систем на сейсмические воздействия", М., Стройиздат, 1981.

92. Петров A.A. Суммирование сейсмических усилий по формам колебаний сооружений с учетом взаимной корреляции обобщенных координат. НТРС "Строительство в особых условиях. Сейсмостойкое строительство", ВНИИИС, серия 14, вып.И, 1982.

93. Петров A.A. Определение коэффициента динамичности при расчете высоких сооружений на воздействие неоднородного турбулентного потока. ЭИ "Инженерно-теоретические основы строительства (отечественный и зарубежный опыт)", ВНИИИС, серия 03, вып.4, 1983.

94. Петров A.A. Рекомендации по расчету высоких башен и мачт на динамические ветровые воздействия. ЦНИИПСК им.Мельнико-ва, М., 1983.

95. Петров A.A. Оценка сейсмических усилий в опорных частях морских стационарных платформ. "Разработка методов расчета и исследование действительной работы строительных металлоконструкций". Труды ЦНИИПСК им.Мельникова, М., 1983.

96. Петров A.A. Статистическая модель неоднородного по высоте турбулентного ветрового потока. Строительная механика и расчет сооружений, М., Стройиздат, 1985, № 4.

97. Петров A.A. Инженерная методика расчета глубоководных платформ на сейсмические воздействия. Тезисы докладов на Первой Всесоюзной конференции "Шельф-1986" "Комплексное освоение нефтегазовых ресурсов континентального шельфа СССР", ч.2, Москва, 1986.

98. Петров A.A. Вероятностный метод оценки сейсмическойреакции мостов с большими пролетами. "Сейсмостойкость транспорт ных и сетевых сооружений", М., Наука , 1986.

99. Ш.Петров A.A. Статистическая оценка реакции пространственных конструкций на многокомпонентное сейсмическое воздействие. -"Исследования по теории сейсмостойкости сооружений". Сб.научных трудов, ЦНИИСК им.Кучеренко, М., 1986.

100. Петров A.A., Поляк К.В., Симкин Л.М. Динамический расчет глубоководных платформ на совместное действие случайного волнения и течения. Строительная механика и расчет сооружений, М., Стройиздат, 1988, № 3.

101. ИЗ. Петров A.A. Рекомендации по расчету протяженных и высотных металлических конструкций на сейсмические и динамические ветровые воздействия. ЦНИИПСК им.Мельникова, 1988.

102. Петров A.A. Раздел 2.5. Учет сейсмических нагрузок и воздействий. Ведомственные строительные нормы Миннефтепрома. "Проектирование ледостойких стационарных платформ". ВСН 41.88. М., 1989.

103. Петров A.A. Вероятностная оценка нормируемых параметров сейсмической реакции сооружений. Строительная механика и расчет сооружений, М., Стройиздат, 1990, № I.

104. Петров A.A. (в соавторстве). Пособие по проектированию ледостойких стационарных платформ (к BGH 41.88 Миннефтепрома), часть I, раздел 2.5. ВНИГЗЙморнефтегаз, МИСИ им.Куйбышева, ЦНИИПСК им.Мельникова, М., 1990.

105. Петров A.A. Учет влияния масштабов турбулентности при определении реакции сооружения на пульсационное воздействие ветра. Строительная механика и расчет сооружений, М., Стройиздат, 1991, № 3.

106. Петров A.A., Востров В.К., Фисун И.Б., Остроумов Б.В. Методика расчетной оценки усталостной долговечности элементов оттяжек антенно-мачтовых сооружений. Промышленное строительство, М., Стройиздат, 1992, № 5.

107. Петров A.A. Оценка сейсмической реакции резервуаров с жидкостью. Пром. и гражд.стр-во, М., Стройиздат, 1993, № 5.

108. Петров A.A. Оценка сейсмостойкости конструкций на основе использования энергетической меры воздействия. ЭИ "Строительство и архитектура. Сейсмостойкое строительство", ВНИИНТПИ, М., 1993, вып.6.

109. Петров A.A. Учет деформаций конструкций и основания при оценке сейсмических сил, действующих на резервуары с жидкостью. Там же, М., 1993, вып.б.

110. Петров A.A. Прогнозирование сейсмической реакции резервуаров с учетом степени их уязвимости при сильных землетрясениях. ПГС, М., Стройиздат, 1994, № 5.4Г-ЛГ iCU .

111. Петров A.A. Оценка воздействия пульсационной ветровой нагрузки на вертикальные цилиндрические резервуары. ПГС, М., Стройиздзт, 1995, N 5.

112. Петров A.A. Оценка сейсмостойкости резервуаров с жидкостью с учетом показателей сейсмического риска. Науч-но-технический семинар "Сейсмическая безопасность Северного Кавказа", Сочи, 1995, Тезисы докладов.

113. Петров A.A. Оценка сейсмической безопасности резервуаров с жидкостью. I Международная научно-практическая конференция "Сейсмическая безопасность урбанизированных территорий", СЭСУРБ96, февраль 1996, Петропавловск-Камчатский. Тезисы докладов.

114. Петров A.A. Ускорения сооружений при ветровом воздействии и критерии комфорта. ПГС, М., Стройиздат, 1996, N 7.

115. Петров A.A. Реакция на пульсационное ветровое воздействие главного монумента на Поклонной горе. ПГС, М., Стройиздат, 1997, N 6.

116. Петров A.A. Повышение сейсмостойкости вертикальных резервуаров с жидкостью. 2-я Национальная конференция по сейсмостойкому строительству и сейсмическому районированию. Сочи, 14-17 октября 1997. - Тезисы докладов. М., 1997.

117. Петров A.A. Оценка сейсмической реакции протяженных сооружений с учетом пространственной корреляции движения опор. Там же.

118. Petrov A.A. The analytical model for along-wind motion of' tall structures. East European Conference on Wind Engineering1, 4-8 July 1994, Warsaw, Poland, Preprint, part I, v. Ill, p.p. 69-75.1. Л Op

119. Petrov A.A. Approximate seismic response analysis of liquid storage tanks. Proc. 10th European Conference on Earthquake Engineering1, £8 August-2 September 1994, Vienna, Austria, A.A.Balkema, Rotterdam, Brookfield, 1995, p.p.hillui Iwi .

120. Petrov A.A. Dynamic response evaluation of bridges to turbulent, wind. Third International Colloquim on Bluff Body Aerodynamics & Applications, July 28 - August 1, 1996, BBAA III, Abstracts, Blucksburg, USA, p.p. BX5-BX8.

121. Пейн Г. Физика колебаний и волн. М., Мир, 1979. (Пер. с англ.).

122. Петропавловский A.A., Крыльцов Е.И., Богданов H.H., Иосилевский Л.И., Стрелецкий H.H., Потапккн A.A., Фридкин В.М., Кравцов М.М. Байтовые мосты. М., Транспорт, 1985.

123. Попов H.H., Расторгуев B.C. Динамический расчет висячихконструкций. М., Стройиздат, 1966.

124. Пуховский A.B., Алимжанов И.М. Экспериментальные иссле дования работы моделей вертикальных стальных цилиндрических резервуаров при сейсмических воздействиях. Металлические конструкции. Сб.трудов МИШ, М., 1984.

125. Рекомендации по расчету резервуаров и газгольдеров на сейсмические воздействия. М., Стройиздат, 1969.

126. Ржаницын А.Р. Статика и динамика пологой упругой нити. Сб. "Висячие покрытия", М., ГСИ, 1962.

127. Савинов O.A., Уздин A.M. Об одной форме линейно-спект-ральной теории сейсмостойкости для расчета мостов. G6. "Сейсмо стойкость транспортных сооружений", М., Наука, 1980.

128. Сейсмический риск и инженерные решения. (Ред. Ц.Лом-нитц, Э.Розенблюэт). - М., Недра, 1981. (Пер. а англ.).

129. Селезнева E.H. Исследование статистических характеристик ветровой нагрузки на колеблющееся тело. Реф.сб. "Проектирование металлических конструкций", серия УП, вып.7(54), ЦИНИС, М., 1974.

130. Симиу Э., Сканлан Р. Воздействие ветра на здания и сооружения. М., Стройиздат, 1984. (Пер. с англ.).

131. Слоним Э.Я. Висячие и вантовые мосты. Материалы по металлическим конструкциям. Труды ЦНЙИПСК, вып. 17, М., 1973.

132. Смирнов В.А. Висячие системы больших пролетов. М., Высшая школа, 1970.

133. Соколов А.Г. Закономерности изменения веса металлических башен. Тр.ЭЩН им.П.Думумбы, т.34, "Строительство", вып.5, М., 1968.

134. Соколов А.Г. Металлические конструкции антенных устройств. М., Стройиздат, 1971.

135. Соколов А.Г. Направления развития инженерной части антенных сооружений. Изв. ВУЗов. "Строительство и архитектура" , 1978, N 3.

136. Солодарь М.Б., Кузнецова М.В., Шишкин Ю. С. Металлические конструкции вытяжных башен. Л., Стройиздат, 1975.

137. Чучев А.Н. Экспериментальное исследование колебаний проводов контактной сети в турбулентном воздушном потоке. "Вопросы расчета и сооружения контактной сети". СБ. научных трудов ЦНИИС Минтрансстроя, N 55, М., Транспорт, 1973.

138. Шебалин Н.В. Об оценке сейсмической интенсивности. -"Сейсмическая шкала и методы измерений сейсмической интенсивности", М., Наука, 1975.

139. Шестоперов Г.С., Лапшин Л.Л. Оценка амплитуд сейсмотектонических разрывов на земной поверхности при проектировании мостов. Сб. "Исследования сейсмостойкости мостов", М., 1990.

140. Abdel-Ghaffar A.M. Vertical vibration of suspension bridges. -J. of the Struct. Biv. ASCE, 1980, 108, p.p. £053-2075.

141. Abdel-Ghaffar A.M., Rubin L.I. Vertical seismic behaviour of suspension bridges. Earthquake Eng. and Struct. Dynamics, 1983, v. 11, No. 1, p.p. 1-19.

142. Abdel-Ghaffar A.M., Stringfellow R.G. Response of suspension bridges to travelling earthquake excitations; Part I. Vertical response. Part II. Lateral response. Soil Dynamics and Earthquake Eng., 1984, v. 3, No. 2, p.p. 62-81.

143. Abdel-Ghaffar A.M. Simplified earthquake analysis of suspension bridge towers. J. of Eng. Mechanics, 1982, v. '108, No. EM2, p.p. 291-308.

144. Abdel-Ghaffar A.M., Scarilan R.H., Dienhl J. Analysis of dynamic characteristics of the Golden Gate bridge by ambient vibration measurements. Civil Eng. Departament, Princeton Univ., Princeton, NJ, 1984.

145. Abdel-Ghaffar A.M., Scanlan R.H. Ambient vibration studies of Golden Gate bridge: I. Suspended structure. J. of Eng. Mech., 1985, v. Ill, No. 4, p.p. 463-482.

146. Abdel-Ghaffar A.M., Scanlan R. H. Ambient vijjraoion studies oi Golden Gate bridge: II. Piertower structure. J. of Eng. Mech., 1985, v. Ill, No. 4, p.p. 483-499.

147. Abu-Sitta S.H., Hashish M.G. Dynamic wind stresses in hyperbolic cooling towers. J. of the Structural Division, 1973, v. 99, No. STD.

148. Batham J.P. Pressure distributions on circular cylinders at critical Reynolds Numbers. J. of Fluid Mechanics, 1973, v. 57, No. 2.

149. Biggs J.M. Seismic response spectra for equipment design in number power plants. Paper k 4/7. Proc. First. International Conf. on Struct. Mech. in Reactor Technology, Berlin, Sept. 1971.

150. Caughey T.K. J. Appl F'hy., 32, 2476, 1961.id, until juuii^ l.i. JLcite-ui-liie-di I lcvlew SeiilulOresponse of secondary systems. Eng. Struct., "1988, v. 106, No. 4, p.p. 218-228.

151. Choi Cheong Chuen. Correlation and spectral functions of atmospheric turbulence. Proc. Ill JCWE, Tokyo,1. Ann A ~ r> iC CCisii, P-P- 40"ou.

152. Qitipitioglu E., Qelebi M. Should the design response spectra be revised as a result of Northridge earthquake motions? Proc. of the 11 World Conf. on Earthq. Eng., Acapulco, Mexico, June 23-28, 1996, Elsevier Science,1996, No. 44 (CD-ROM),

153. Cobo del Arco D., Aparicio Bengoechea A.C. Some proposal to improve the wind stability performance of long: span bridges. Proc. of 2EACWE, Genova, Italy, June 22-26,1997, v. 2, Ed. by G, Solari, SGE, Padova, 1997, p.p. 1577-1585,

154. Cooper I.D. Mitigation on earthquake damage on eastern highway-systems. Public Roads, 1981, v. 45, No. 3, p.p. 113-123.

155. Counihan I. Adiabatic atmospheric boundary layers: a review and analysis of data from the period 1880-1972. Atmospheric rnent Environ, 1975, v. 9, p.p. 871-905.

156. D'Asdia, Sepe V. Aeroelastic instability of long span suspended bridges: a multi-mode approach. Proc. of 2EACWE, Genova, Italy, June 22-26, 1997, v. 2, p.p. 1505-1512.

157. Davenport A.G. The spectrum of horizontal gustiness near the ground in high winds. J. Royal Meteorol. Soc., 1961, v. 87, p.p. 194-211,

158. Davenport A.G. The application of statistical concepts to the wind loading of structures. Proc. Inst. Civ.

159. Davenport A.G. The response of slender, line-like structures to a gusty wind. Proc. Inst. Civ. Eng., 1962, v. 23, p. 389-407.

160. Davenport A.G. Buffeting of a suspension bridge by storm winds. Proc. ASCE, 1962, v. 88, N. ST6, p.p. 233-264.

161. Davenport A.G. Gust loading factors. J. Struct. Div., ASCE, 1967, v. 93, No.STS, Proc. Paper 5255, p.p.11-34.

162. Deacon E.L. The cross-wind scale of turbulence in strong winds. Proc. Ill ICWE, 1971, p.p. 169-170.

163. Elnashai A.S., Papazoglou A.J. Procedure and spectra for analysis of RC structures subjected to strong vertical earthquake loads. J. of Earthq. Eng., 1997, v. "1, No.l, p.p.и o-l -1 cc

164. Esteva L., Ruiz S.E., Reyes A. Seismic response of multi-support, structures. Proc. of 7 WCEE, Istanbul, 1980,c: „ с о с1. V . U , ¿J . О £,U .

165. Fichtl G.H., McVehil G. Longitudinal and lateral spectra of the turbulence in the atmospherical boundary layer at the Kennedy Space Center. J. Appl. Meteorol., 1970, v. 9, p.p. 51-63.

166. Gupta A. K. Model combination in response spectrum method. Proc. of the 8th World Conf. on Earthq. Eng., San Francisco, 1984, v. IV, p.p. "163-169.

167. Harada T. Probabilistic modelling of spatial variation of strong earthquake ground displacements. Proc. of 8 WCEE, San Francisco, v. 2, p.p. 605-612.

168. Haroun M.A., Housner S.W. Complications in free vibration analysis of tanks. J. of the Eng. Mechanics Div., 1982, v. 108, No.EM 5, p.p. 801-818.

169. Haroun M.A. Behavior unanchored oil storage tanks: Imperial Valley earthquake. J. of Technical Topics in Civil Eng., 1983, v. 109, No. "1, p.p. 23-40.

170. Harris R.J. The structure of the wind. Modes of wind sensitive structures. C I R I A Symp. Ext. Flows, Bristol Univ, 1971.

171. Hino M. Spectrum of gusty wind. Proc. Ill ICWE, Tokyo, 1971, p.p. 69-74.

172. Housner G.W. Dynamic pressures on accelerated fluid containers. Bull. Seism, Soc. Amer., 1957, v. 47, No.'l, p.p.1. A C Oplu-OO.

173. Housner G.W. The dynamic behaviour of water tanks. -Bull. Seism. Soc. Amer., 1963, v. 53, p.p. 381-387.

174. Hutchinson G.L., Wilson J.L. Aseismic design of structures in Australia. Transactions of the Inst, of" Eng., Australia Civil Eng., 1987, v. CE 29, No.l, p.p. 1-11.

175. A I—s . tr». v—I A t r t ^h t Tm seniiVilv5>Q £uanalysis. Proc. 10th European Conf. on Earthq. Eng., August - £5 September 1394, Vienna, Austria, Balkema, Rotterdam, Brookfield, 1995, v. 3, p.p. 2145-2150.

176. Kaimal J.C. et. al. Spectral characteristics of surface-layer turbulence. J, Royal Meteorol. Soc., 1968, v.ft ^ « «1 A -Jin -ip.p. j-OiC-J.4.C-.

177. Karneda H., Noj'ima N. Simulation of risk-consistent earthquake motion. Earthq. Eng. and Struct. Dyn., "1988, v. 6, p.p. 1007-1019.a

178. Kanai K. An empirical formula for the spectrum of strong earthquake motions. Bull. Earthq. Res. Inst., Tokyo, Japan, 1961, p.p. 82-85.

179. Kareem A. Nonlinear wind velocity term and response of compliant offshore structures. J. of Eng. Mech., 1984, v. 110, No. 10, p.p. 1573-1578.

180. Kiureghian A.D. A response spectrum method for random vibrations. Report No. USB/EER0-80/15, Earthq. Eng. Res. Center, Univ. of California, Berkely, 1980.

181. Kiureghian A.D. A random vibrations analysis of Struct. Dyn., 1981, v. 9, No.response spectrum method for MDF systems. Earthq. Eng. and1. P „ A -1 |-| ,1 opo, p.p. 4j.ï)-iou,

182. Kubo K. Aseismicity of suspension bridges forced to vibrate longitudinally. Proc. SWCEE, Tokyo-Kyoto, 1960, v. II.

183. Kuwamura H., structural reliability. No. 6, p.p. 1446-1462.

184. Gaiambos T.V. Earthquake loud for J. of Struct. Eng., 1989, v. 115,

185. Liepmann H.W. On the application of statistical concepts to the buffeting problem. J, Aero. Sci,, 1952, v. 19, No. 12, p.p. 793-800, 822.

186. Loh C.H., Pensien J., Tsai Y.B. Engineering analyses of SMART 1 array accelerograms. Earthquake Eng. and Struct, Dyn., 1982, v. 10, No. 5, p.p. 575-591.

187. Lumley J.L., Panofsky H.A. The structure of atmospheric turbulence. Wiley, New York, 1964,

188. Maison B.F., Neuss C.F., Kasai K. The comparative performance of seismic response spectrum combination rules in building analysis. Earthq. Eng. and Struct. Dyn., 1983, v. 11, No. 5, p.p. 623-647.

189. Matsushima Y, Stochastic response of structure due to spatially variant earthquake excitations. Proc. of 6 WCEE, New Delhi, 1977, v. 2, p. 1077.

190. Miyazaki M., Aral M., Kazama K., Kubota H. Stay-cable systems of long-span suspension bridges for coupled flutter. Proc. of 2EACWE, Genova, Italy, 1997, v. 2, p.p. 1529-1536.

191. Morgan J.R., Hall W.J., Newmark N.M. Seismicresponse arising from travelling waves. J. of Struct. Eng., 1983, v. 109, No, 4, p.p. 1010-1027.

192. Xi . IVlUil Ld^l It? -L IM., KlUlldUi U. ¿äü Illicit lUH UI Lilfe ptidft.horizontal ground acceleration based on peak accelerations of the components. Bull, of the Seismological Soc. of Amer., 1982, v. 72} No. 2, p.p. 637-642.

193. Newmark N.M., Blume J.A., Kapur K.K., Seismic design spectra for nuclear power plants. J. Power Div., ASCE, v. 99, 1973.

194. Niemann H.J. Zur Stationaren wind belastung rotationssymmetrischer Bauwerke Institut fur Konstr. Ing.-ban., Ruhr-Universität. Bochum, West. Germany, 1971.

195. Ogawa K., Shimodoi H., Nogami C. Aerodynamic stability of super-long span suspension bridge with 2-box and 1-box combined girder. Proc. of 2EACWE, Genova, Italy, 1997, v. 2, p.p. 1457-1464.

196. Okamoto T., Yagita M. The experimental investigation on the flow past a circular- cylinder of finite length placed normal to the plane surface in a uniform stream. Bull, of" the Japan Society of Mechanical Engineers, 1973, v. 16, No. 95, p.p. 805-814.

197. Panofsky H.A., Singer I.A. Vertical structure of turbulence. J. Royal Meteorol. Soc., 1965, v. 91, P-P-339-344.

198. Pasquill F. Some aspects of boundary layer description. J. Royal Meteorol. Soc., 1972, v. 98, p.p. 469-494.

199. Peek R., Jennings P.O. Simplified analysis of unanchored tanks. Earthq. Eng. and Struct. Dyn., 1988, v. 16, p.p. 1073-1085.

200. Penzien J., Watabe M. Characteristics of 3-dimensional earthquake ground motions. Earthq. Eng. and Struct. Dyn., 1975, v. 3, p.p. 365-373.

201. Piccardo G., Solari G. A refined model for calculating 3-D equivalent static wind forces on structures. -Proc. East-European Wind Eng. Conf., Warsaw, Poland, 1994, v.1. Oj p.p. I i ou.

202. Piccardo G.Solari G. Equivalent wind loading spectrum technique. Structural Dynamics. EURODYN'96, Florence, Italy, Augusti, Eorri & Spinelli (eds), 1996, Balkema, Rotterdam, 1996, v. 1, p.p. 213-220.

203. Pineres O.G. A safer earthquake design approach. -Civil Engineering, 1987, v. 57, No. 5, p.p. 52-54.

204. Rolla E., Sparatore U., Testa A. The construction of the Storebalt. East Bridge superstructure (DK). Proc. of 2EACWE, Genova, Italy, 1997, v, 2, p.p. 1561-1568.

205. Rutenberg A., Heidebrecht. A.C. Rotational ground motion and seismic codes. Can. J. Civ. Eng., 1985, v. 12, p.p. 583-592.

206. Rutenberg A., Heidebrecht A.C. Approximate spectral multiple support seismic analysis: travelling wave approach. -Proc. Inst. Civ. Eng., 1988, P. 2, v. 85, p.p. 223-236.

207. Rynn J.M.W. The assessment, of seismic risk in North Eastern Australia. Civil Eng. Transactions, 1988, CE 30, No. 2, p.p. 45-56.

208. Sarma S.K., Yang K.S. An evaluation of strong motion records and a new parameter A95 Earthq. Eng. and Struct.lj/n. , ldb( f V. J.O, p.p. J. J. d J. C'iL .

209. Shiotani M. Structure of gusts in high winds. Int. Rep., Fart 2. Phy. Sci. Labs. Nihon Univ. Funabashi, Jap., 1968.

210. Shiotani M., Iwatani G. Correlations oî wind velocities in relation to gust loadings. Proc. III I OWE, Tokyo, 1971.

211. Shiotani M., Iwatani G., Horizontal space correlations of velocity fluctuations during strong winds. J. Met. Soc. Jap., 1976, v. 54, No. 1, p.p. 59-67.

212. Sigbjornsson R., Hjorth-Hansen E. Along-wind response of suspension bridges with special reference to stiffening by horizontal cables. Engineering Structures, 1981, v. 3, p. 27-37.

213. Singh A.K., Ang A.H.S. Stochastic prediction of maximum seismic response of light secondary system. J. Nucl. Eng. Design, 1974, v. 29, p.p. 218-230.

214. Singh M.P. Generation of seismic floor spectra. J. Eng. Mech. Div., 1975, v. 101, EMS, p.p. 593-607.

215. Singh M.P. Seismic design input for secondarystructures. J. Struct. Div., 1980, v. 106, ST2, p.p. 505-51

216. Singh M.P. Seismic response by SRSS for nonproportional damping. J. Eng. Mech. Div., 1980, v. 106, EM6, p.p. 1405-1419.

217. Singh M.P. Seismic floor spectra by mode acceleration approach. J. Eng. Mech., 1985, v. Ill, No. 11, p.p. 1402-1419.

218. Singh M.P., Burdisso R.A. Multiply supported secondary systems. Part II: Seismic inputs. J. Earthq. Eng. and Struct. Dyn., 1987, v. 15, p.p. 73-90.

219. Singh M.P., Mehta K.B. Seismic design response by an alternative SRSS rule. Earthq. Eng. and Struct. Dyn., 1983, v. 11, p.p. 771-783.

220. Skanlan R.H., Rosenbaum R. Aircraft vibration arid flutter. Macmillan, New York, 1951 (reprint, Dover, 1968).c,*tu. ocanicui K.h., luinriO J.j. Hliiuli 01 ju ui ucui\flutter derivatives. J. Eng. Mech. Div., ASCE, 1971, v. 97, No. EM6, p.p. 1717-1737.

221. Skanlan R.H., Beliveau J.-G., Budlong K.S. Indical aerodynamic functions for bridge decks. J. Eng. Mech. Div., ASCE, 1974, v. '100, EM4, p.p. 657-572.

222. Solan G. Along-wind response estimation: closed form solution. J. Struct. Div., ASCE, 1980, v. 106, No. ST1, p.p. 225-244.

223. Solari G. Equivalent, wind spectrum technique: theory and applications. J. Struct. Eng., ASCE, "1988, v. 114, p.p. 1303-1323.

224. Solari G. Turbulence modelling for gust loading. -J. of Struct. Eng., 1987, v. 113, No. 7, p.p. 1550-1569.

225. Su Lin, Orabi Ismail I., Ahmadi G. Nonstationary earthquake response of a sliding rigid structure. Int. J. Eng. Sei., 1988, v. 26, No. 9, p.p. 1013-1026.

226. Taiimi H.A. Statistical method of determining the maximum response of a building structure during an earthquake. F'roc. of 2nd WCEE, Tokyo, Japan, 1960, v. II.

227. Takizawa H., Jennings P.C. Collapse of a model for ductile reinforce concrete frames under extreme earthquake motions. Earthq. Eng. and Struct. Dyn., 1980, v. 8, p.p. 117-144.

228. Taylor P.R., Selst A.M., Hodge W.E., Sexsmith R.G. Annacis cable-stayed bridge-design for earthquake. Can. J. Civ. Eng., 1985, v. 12, p.p. 472-482.

229. Trifunac M., Brady A. A study on the duration of strong earthquake ground motion. Bull, of the Seism. Soc. of

230. Amer., 1975, v. 65, No. 3, p.p. 581-626.

231. Uchiyama K., Uemat.su Y., Katsura S. Aerodynamic behavior of cylindrical shell. J. of Eng. Mech., 1986, v. "112j No. 12, p.p. 1346-1361.

232. Vellozzi J., Cohen E. Gust response factors. J. Struct. Div., ASCE, 1968, v. 94, No. ST6, p.p. 1295-1313.

233. Venkataramana K., Kawano K., Tarnae Sh. Earthquake response of multi-span continuous bridges. Proc. of 11 WCEE, Acapulco., Mexico, 1996, Elsevier Sc., "1996, No. 124 (CD-ROM).

234. Vickery B.J. On the reliability of" gust loading factors. Proc. of the Technical Meeting Concerning Wind Loads on Building and Structures. National Burean of Standards, Building Science Series 30, Washington, D. C,, 1970, p.p. 93-104.

235. Vincent. G.S. Golden Gate Bridge vibration studies. -J. of the Struct. Div., ASCE, 1958, v. 84, No. ST6.

236. Williams D.J. Potential engineering risks in the earthquake hazard to the East Coast, of Queensland. Civil Eng. Transactions, 1988.

237. Wilson E.L., Kiureghian A.D., Bayo E.P. A replacement, for the SRSS method in seismic analysis. Earthq. Eng. and Struct. Dyn., 1981, v. 9, No. 2, p.p. 187-192.

238. Xiang H.F,, Chen A.R., Lin Z.X. An introduction to the Chinese Wind-Resistant Design Guideline for Highway Bridges. Proc. of" 2 EACWE, Geneva, Italy, 1997, v. 2} p.p. 1569-1576.

239. Yamada M., Goto T. Criteria for motions in tall buildinds. Colledge of Engineering, Hosei Univ, Koganei,1. T T „ ^ ,-. iinnciuj\yu, jdpcui, j-cj/u.

240. Yang: J.Y. Dynamic, behavior of fluid-tank systems. -Ph. D. dissertation. Department of Civil Engineering, Rice Univ., Houston. TX, 1976.

241. Younan A.H., Veletsos A.S. Dynamic response of cylindrical tanks storing a viscoelastic material. Proo. of 11 WCEE, Acapulco, Mexico, 1996, Elsevier Sc., 1396, No. 580 (CD-ROM).

242. Yuan W.C., Wang S.B., Fan L.C. Response analysis of suspension bridges. Proc. of 11 WCEE, Acapulco, Mexico, 1996, Elsevier Sc., 1996, No. 123 (CD-ROM).

243. Zhi-Wen B., Zong-Lian Q., Jin-Yan L. Ambient vibration survey of a 325-meter high mast. Proc. of 7 WCEE, Istanbul, 1980, v. 7, p. 441.

244. Zhou X., Wang G., Su J. Seismic design response spectra considering intensity, epicentral distance and site condition. Proc. of the 8th WCEE, "1984, San Francisco, v. IV, p.p. 15-21,