автореферат диссертации по строительству, 05.23.15, диссертация на тему:Развитие теории сейсмостойкости мостов и других инженерных сооружений с учетом динамического взаимодействия фундамента с основанием

ПЕТЕРБУРГСКИЙ ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

На правах рукоппсп

УЗДИН Александр Моисеевич

РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ СЕЙСМОСТОЙКОСТИ МОСТОВ И ДРУГИХ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ С УЧЕТОМ ДИНАМИЧЕСКОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ФУНДАМЕНТА С ОСНОВАНИЕМ

05.23.15 — Мосты и транспортные тоннели 05.23.02 — Основания и фундаменты

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 1992

Работа выполнена на кафедре «Мосты» Петербургской института инженеров железнодорожного транспорта.

действительный член Академии транспорта, д-р техн. наук, профессор

ю. г. козьмин

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

А. С. ДМИТРИЕВ, доктор технических наук, профессор

Л. Р. СТАВНИЦЕР, доктор технических наук, профессор И. С. ШЕЙНИН

Ведущая организация — Ленгипротрансмост.

Д 114.03.04 при Петербургском институте инженеров железнодорожного транспорта в ауд. 3-237 по адресу: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., 9.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан «^А» . . . . 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета

Научный консультант —

1992 г

Д 114.03.04

' И. М. ЧЕРНЕВА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТА

Актуальность темя. Около <Я % территории нашей страны расположено в высокосейсмичных районах. На антисейсмические мероприятия ежегодно выделяются сотни миллионов рублей. Решения о степени антисейсмического усиления основываются на расчетах сейсмостойкости сооружений пэ спектральной методике, регламентируемой СНиП. Эта методика базируется на материалах обследования многочисленных повреждений зданий и сооружений при сейсмических воздействиях. На основа анализа этих повреждений в нормативную методику введена система расчетных коэффициентов, обеспечивающих соответствие результатов расчета фактическим по, вреждениям сооружений. Поскольку опыт прошлых землетрясений относится главным образом к объектам массового строительства (жилым и промышленным зданиям средней этажности), го именно они могут быть удовлетворительно рассчитаны по методике СНиП.

Между тем в сейсмически опасных районах строится и эксплуатируется значительное количество инженерных сооружений, существенно отличающихся от объектов массовой застройки пэ тем или шшм параметра!,1, степени ответственности, характеру взаимодействия с основанием, пространственной работе, степени неоднородности поля ускорений по длина сооружения и др. К таким сооружениям относятся мосты, большие плотины, атомные станции (АЭС),* сооружения с элементами сейсмонзоляции и сейсмогашения, объекта, возводимые в сложных грунтовых условиях, а также старые сооружения, получившие дефекты в процессе эксплуатации. Для инженерных сооружений, по которым опыт прошлых землетрясений ограничен, использование нормативных методов расчета может привести к серьезным ошибкам.

Таким образом, методы расчета сейсмостойкости инженерных сооружений требуют совершенствования с учетом специфических особенностей их колебаний. Центральным вопросом в данной области является учет взаимодействия сооружения с грунтом в процесса землетрясения. В используемых в нашей стране и за рубежом нормативных методах расчета это взаимодействие но учитывается з явной форме, а кмеи^еся исследования пока еще не позволяют построить универсальную методику решения этого вопроса.

В связи с изложенным разработка теории сейсмостойкости инженерных сооружений с учетом взаимодействия.фундаментов с ос-

нованием, построение на ее основе методов оценки сейсмостойкости этих сооружений, создание эффективных и надешых систем сейсмозациты зданий и сооружений, внедрение результатов исследований в практику сейсмостойкого строительства представляются в комплекса как крупная научная проблема, имеющая важное народнохозяйственное значение и дающая значительный экономический эфрект. На решение этой проблемы и направлена данная диссертация. Основное внимание при этом уделяется вопросам сейсмостойкости мостов, поскольку разнообразие их конструктивных форм позволяет на примере расчета мостов рассмотреть все метода, необходимые для оценки сейсмостойкости и других инженерных сооружений.

Выполненный комплекс исследований непосредственно связан -с координационными планами по заданию "Сейсмология и сейсмостойкое строительство" проблемы 0.74,03, утвержденными ГКНТ СМ СССР, Президиумом АН СССР в Госстроем СССР. По этапу 0.74.03. 05 .Н7 этого задания "Разработать рекомендации по оценке сейсмостойкости эксплуатируемых сооружений на сети яелезных дорог" автор являлся научным руководителем. '

Цедто диссертации является развитие теории взаимодействия сооружений с основаниями применительно к задачам сейсмостойко* го строительства и построение на этой основе методов оценки сейсмостойкости иикэнерных соорунений, а также систем их сэйс-козацига.

Для этого потребовалось решить следующие основные задачи:

- усоверпенствовать модель грунтового основания с учетом специфики сейсмических колебаний инженерных сооружений;

- разработать теории расчета сейсмостойкости сооружений с неоднородным демпфированием в кх элементах и грунтах основания;

- установить обвде качественные закономерности взаимодействия сооружения с основанием в процессе сейсмических колебании на линейной и нелинейной'стадиях работы системы;

- усовершенствовать методику оценки сейсмостойкости инженерных сооружений на основа выполненных теоретических исследований и анализа специфики каядого вида этих сооружений;

- разработать технические решения систем специальной сонс-. мозациты конструкций и оптимизировать параметры отих систем.

На защиту-выносятся:

- усовершенствованные динамические модели грунтовых осно-

ваппй;

- днпойио-спектральиая теория сейсмостойкости систем с но-одвородакм демпфированием я с учетом взавкодоЗстопя сооружения с основанием;

- методика расчета сооружений с грунтовой тотпцэй по акселерограммам землетрясений э упругой л неупругой постановках;

- результаты исследования сейсмических колебаний мостов, больших плотин, ЛЕС ¡т система расчетных коэффициентов для сцен-га их сейсмостойкости;

- рекомендации по подберу параметров искусственных основании и расчету на сейсмостойкость сооружений на тагах оснопа-виях;

- предложения по назначению расчетной сейсмичности пло-цадки строительства и расчету сооружений на фундаментах глубокого залонения;

- методика расчета и результата анализа сейсмостойкости сооружений с элемонтгая сейсмогапеяия и сейсмоизоляции, технические ропенил сейсмозицитных устройств;

- методика оценки сейсмостойкости эксплуатируемых сооружений старой постройга применительно'к мостам.

Нпучнутз новизну работы составляют:

- методика построения дискретных моделей грунтовых оснований с различии;.! числом стэпенэй свободы;

- усовершенствованные подели грунтовых оснований с двумя и менее числом степеней свободы с учетом гистерезисиого рас-сояния энергии в основании;

- линейно-спектральная.теория сейсмостойкости систем с . неоднородным демпфированием;

- методика расчета кусочно-яшгайшк систем по акселерограммам землетрясений;

- методика оценки сейсмостойкости мостов и других инженерных сооружений л установление качественных и количественных закономерностей их взаимодействуя с основанием;

, - опенка эффективности длпемлчэсотх гасителей колебаний для сейсмозаязты инженерных сооружений;

установление.закономерностей работа п оптимизация параметров систем сейсмолзоляцли мостов, АЗО и других сооружений; '

- методика оценки сейсмоотойкосга г.ссплуатлруемых пкае-. нордах сооружений старой постройки .прлмэялтэльно к мостам.

Народно-хозяйственное значение диссертации состоит в разработка новых принципиальных положений по расчету инженерных сооружений с учетом динамического взаимодействия фундамента с основанием, что позволяет вскрыть резервы несущей способности конструкций и разработать более экономичные по сравнению с существующими технические решения сейсмозащиты.

Внелрэнив результатов осуществлено путем включения их в в ряд нормативных и рекомендательных документов, а такке при проектировании ответственных инженерных сооружений.

Материалы диссертации использованы при выпуске:

- СНиП Н-7-81 "Строительство в сейсмических районах" (пп. 4.4, 4.27 С11иП);

- РСН-44-88 "Инструкция по оценке сейсмостойкости эксплу-атируешх мостов на сети железных л автомобильных дорог (на территории Туркменской ССР);

- Рекомендаций по учету сейсмических воздействий при проектировании мостов И труб (ЦНШС, 1978).

Метода расчета и программное обеспечение, разработанные в диссертации, внедрены при проектировании:

- мостов Байкал-Амурской Магистрали;

- плотины Рогунской ГЭС;

- энергоблоков Ровенской и.Хмельницкой АХ;

- моста через каньон Рогунской ГЭС;

- искусственных оснований зданий в Ашхабаде и Петропав-ловске-Камчатском.

Разработки автора внедрены такке в институте "Денгипро-трансмост" при выпуске технических решений сейсмозадатных устройств келезнодорохших мостов, типового проекта сейсмостойких опорных частей, двух экспериментальных и двух типовых проектов опор келезнодоронных мостов.

По предложениям автора в"Ташгипротрансе" запроектирован мост с элементами сейсмоизоляции и в соответствии с этим проектом возведены мосты через каналы Ак-Тепе и Салар на линии Ташкентского метрополитена, а такяе путепровод в промэоне г. Бекбада.

Экономический эффект, полученный от внедрения разработанных в .диссертации методов расчета сейсмостойкости инкенерных сооружений, подтвержден актами внедрения и справками соответ-ствущих организаций и составляет около 2 млн. рублей.

Результаты исследований используются в учебном процессе на строительных специальностях ряда ВУЗов. 3 ЛИИХТэ изданы • учебные пособия "Сейсмостойкость мостов" (1973) л "Расчет рамной конструкции на сейсмическое воздействие" (1991).

Апробации работы, lío тома диссертация опубликовано, болое IOD работ и получено 15 авторских свидетельств. Основные положения выполненных исследований доложены на:

- Всесоюзном совещания "Совераонстизвапио методов расчета и конструирования зданий и сооружений, возводимых в сейсмических районах" (Кишинев, IÜ76);

- 1У Всесоюзной конференции по динамике оснований, фундаментов и подземных сооружен:!!; (Ташкент, 1977);

- У Всесоюзной конференции по динамико оснований, Фундаментов и подземных ссзрулакпй (Ташкент, 1031);

- Всесоюзном Совещании ".Методы исследовании и расчетов сейсмостойкости гидротехнических и энергетических сооружений" (Нарва, 1980);

- У1 Всесоюзной конференции по динамике оснований, фундаментов И подземных сооружений (Нарва, 1985);

- Международной научной конференции "Трение, износ и смазочные материалы" (Ташкент, 1985);

- Международном симпозиуме "Фундаменты под машины с динамическими нагрузками" (Ленинград, 1989);

- 9-ой Европейской конференции по сейсмостойкому строительству (Москва, I9SI);

- Международном сит.шозиуме "Моста. Взаимосвязь между технологиям и конструкциями" (Ленинград, 1981);

- заседаниях комиссии по сейсмостойкости транспортных и сетевых сооружений Междуведомственного Совета по сейсмологии и сейсмическому строительству при Президиуме АН СССР (1976-1987 годы).

Структура и объйи щгссоргпщгл. Работа состоит из введения, двух частей, включающих 8 глав, заключения, списка литературы л приложения, изложена на 298 е., содержит 149 ллл., 17 табл., 442 использованиях источника .

В первой части диссертации изложена теория расчета сооружений на сейсмостойкость с учетом взаимодействия фундамента с основанием. Во второй части - приложения разработанной теории к расчету и проектированию мостов п других ипженэрннх сооружений .

KPÁ1KÓK ■ COiBRIAlfrE ДИССЕРТАЦИИ Введопке

Обэсновш;аотся актуальность темы диссертации, формулируются цель и задачи псслодОБания, приводя тел положения, пшо-екмые из ащячу.

Час л. I. füsbjíkio теодаа сейсмостойкости кншюрннх

сооруяшп:;;: с учетом взьакодьМстшя та с основоняо«

1. Анализ состояния исследуемого вопроса

OciíOui; хсорп".-: ссЛс;.:оотоП::ост;Г соору;::с:":Л залепил:: б сноп:: грудах Кл'.БарлоЛн, 3,К.Н.Гогьдоивяатт, К.С.Ззв-р/.oi:, Т.Н.Еукусов, Г.Н.Кврцвюдоо, и.Л.КсрчппскпЛ, С.В.Мздвожоз,

A.Г.Незсрэп, Щ.Г.Иапствагйдзс, Н.Л,Н-котщппг.о, С.В.Поляков, Т.Р.Гыялов, АЛ.С.яащвя, М.А.Бпо, 11.Нь:::,:ар::, Е.Гозскбя:.>ст, r.D.Xaysi;on к .другие ученио.

С«ол1Ь2аясл теорсзЛк;зо?о5кэстп осиэвшштся по го-орогапоскЕХ разработках, та:: и на огытс ярзллнх зетотряоешн. При ото:,; нсдостаточяость vcapeiínccru:;: поождобзшЛ комлонсиоу-етси использование:; при оценке соЛсмойхогЬосг;; соордодоЗ скоте;-:! расчетных косф].iiuuoni'üB; ::з?ор;:о могут бчп ппкзпали прп-омлс:.'л;л! для оо ъе;:;:оЕ масс с;; aro отропгольстга - яг,¡лих п промыл-леш'ах здашШ сродно/. эгеззоо?;:, '«а основа анализа поврз:.'дек;я когорих эти назначены. Распространит указанной

система на расчет ыг.экзркых сооружений по яшлатся сЗооповзв-шк, поскольку при ото.-,; но учигивазтея снсцп.улка их кокзбшей и, в то;.; число, особенности гззлкодойстгшл сооружения с основали g.v, .

Сусюстпо проблемы учета взаимодействия сооружения с основанием сводится к построаыпо модели основания и разработке тз-оряя расчета сиосеш, Ьбыяшшьваой эту модель к модель сооружения, построенную известными методами строительной мэханигл.

Общие вопроси взаимодействуя сооружения с основанием сп-роко осве:цзш в отечественной и зарубежной литература. Существенный вклад в отой области внеси: А.Б.Анпкьев, В.А.Бзбаыко,

B.А.Баранов, Д.Д.Баркан, Н.М.Борадачов, М.И.Еабнлин, В.А.Ильичев, Б.Г.Коренев, П.П.Кульмач, В.Н.Ломбарде, В.И.Дятхар, А.11. Назаров, Б.И.Островерх, 0.Л,Савинов, Л.Е.Саргсян, В.М.Сонмов, А.И.Цейтлин, О.Я.Шахтер, С.Г.Шупылан, А.К.Чопра, Е.Райснзр,

М.Новак, А.С.Велестос, Дж.Б.Варбургэн, Дя.Н.Байкрофт, И.Луко, Дж.Лисмер, и другие ученые.

В результате выполненных исследований в динамике оснований и фундаментов сложились два подхода к моделированию оснований . ■

Первый подход базируется на моделировании основания системой с малым числом степеней свободы (от 0,5 до 2 в кахдом направлении). Упруго-демпфирующие л инерционные характеристики модели подбираются исходя из близости ее импульсной переходной функции '(МЫ или передаточной функции (ПФ) с НПФ или ПФ упругого инерционного полупространства. Наиболее полно этот подход а разработанный на его основе метод, названный методом упругого полупространства, развит в работах В.Л.Ильичева. Достоинством метода является простота принятой модели и возможность корректировки ее параметров по натурным данным. Вместе с тем данный метод требует дальнейшего совершенствования с целью учета гастерезисншс потерь энергии в основании, особенно существенных при колебаниях опор мостов я,басонных сооружений.

Кроме того, для слошшх основания упругое полупространство не отражает реалышх свойств грунтовой толци. В этих случаях используется второй подход к моделировании системы "сооруне-нпе - основание", при котором грунтовая толща и само сооругсо-яие рассматриваются как упругие пространственные или плоские тола. Для описания их применяются уравнения динамической теории упругости, которые решаются численно обычно с применением методов конечных разностей, (Ш?). конечных элементов (МКЭ) или граничных интегральных уравнений (ГИУ). На основе того или иного- численного метода строится дискретная модель системы с боль-пим числом степеней свободы. ' - '

Основшм вопросом, требующим решения при'использовании второго подхода, является учет бесконечности области основания. Наибольшую известность по этому вопросу-получили в задачах'I. КЗ Л'МКР предложения Д.Смита и Дя.Лисмэра; а" таккэ работы Л.И.Дят-ловицкого, ВЛ1.Ломбарде, Д.Л.Розпяа, Р.Кюхломеера, В.Д.&шпа. Тот го вопрос в задачах, резаемых мзтодом Ег/, рассмотрен в- • - работах -А.Я.Александрова, 'М.А.Алексидзэ, •П.Бсиердап, К.Бреббия, С.П.Гордеевон, А.П.Цейтлина, С.Умшра-н других учешх.-' ' ■ - К числу- оЬфектнвнш:- численных методов,/используемых в задачах взаимодействия сооружений с-грунтом,-следует отнести ме-' ' -'■■'. ' - - •••'■' ••• ' ' ; - - 9

■год однородных решений, развитый в работах В.В.Болотина, А.И. Лурье, А.Г.Тяпина, Б.М.Нуллера, а также методы ортогональных многочленов (В.М.Сеймов и др.) и асимптотический (И.И.Ворович, В.М.Александров, В.А.Еабешко и др.).

Рассмотренный подход к моделированию основания по сравнении с первым подходом отличается сложностью реализации. Это не позволяет увязать расчетные данные с натурными и исключить, таким образом, погрешность, обусловленную ограниченностью имеющихся возможностей теории сред для описания реальных грунтовых оснований.

Отмеченные выше исследования относятся преимущественно к общим вопросам динамики оснований и фундаментов. Приложение и развитие этих исследований применительно к задачам теории сейсмостойкости соорукений нашло1 отражение в работах Д.Н.Бируля, К.Ц.Говдяна, В.Ц.Ломбарде, Б.К.Карапегяна, И.Б.Нудьга, Л.И.Ней-марка, Б.А.Ротгауэа, Л.Р.Ставницера, 0.Р.Филиппова, М.Новака, Х.Б.Сида, Дд.Лисмэра, Дя.Еутиера, А.Чопри, В.Финна, Д.З^птц, А.Велвтсоса, Р.Скавуццо, Л.Чеиова, Г.Хаузнвра и других специалистов. Вместе с тем из приведенного в диссертации обзора следует, что разработанные модели грунтовых оснований но удовлетворяет в полной мере требованиям оцешш сейсмостойкости пнзэ-нерных сооружений и нуждаются в совершенствовании. Теория г.о расчета сейсмических нагрузок с явным учетом динамического взаимодействия с основанием практически отсутствует. Результаты исследований по этому вопросу не увязана с действующими норма:® расчета сооружений на сейсмические воздействия к опытом прошлых землетрясений. ■ -

Развитие методов учета взаимодействия сооружений о грунтом и построение на стой основа теории сейсмостойкости инкеяершх сооружений и является основной задачей настоящей диссертации.

,2с Развитее моделей оспогазия для динамического расчета соорукзшй

Глава пооияцепа совершенствованы) дискретных моделей основания, пололсеншх в основу нормативных документов и ооврсмесшк методов расчета инженерных сооружений. Эти модели подучаютсяпу-тем дискретизации соответствующих континуальных моделей, кото- ' рые должны непосредственно отраяать рэальше свойства основания.

Вначале была рассмотрена группа наиболее удобных для инне-

неряых расчетов дискретных моделей основания с калым числом степеней свобода. 3 качестве иллюстрации на рис. I приведена дискретная модель, определяемая 6 параметрами: кесткостями с, и с2 , коэффициентами вязкого сопротивления ь, и ьг , присоединенной и приведенной ш2 массой грунта. Параметры указанных дискретных модэлей определяются путем минимизации разницы мовду импульсной переходной функцией (ИПФ) или передаточной функцией (П2>) континуальной и соответствующей ей дискретной иодоли. В связи с этим возник вопрос о выборе исходной континуальной модели, которая бы учитывала реальные свойства основания, влияющие на параметр» дискретной модели. Для установления зависимости этих параметров от характеристик основания (модуля упругости с , плотности ? и .др.) предварительно рассмотрены простейшие одномерные континуальные модели основания. Анализ проведений в диссертации, показал, что континуальны э одномерные модели, в которых учитываются только упругие и ппорционшо свойства основания (полубосконечные стеркни с постоянной и ишойновозрастеюцей кесткостью) имеют таите ко ИПФ, что и простейшие дискретные системы с 1/2. степенью свобода.

Более детальные одномерные модели основания, рассмотренные в диссертации, учитывали дополнительно внешнее и внутреннее трение, заглубление фундамента, неоднородность основания. Это привело к более елотши НПФ, однако их удалось с достаточной точностью заменить ИПФ дискретных моделей с двумя и менее степенями свободы, причем "присоединенная масса грунта" оказалась пропорциональной потерял энергии в основание вследствие внутреннего трения.

Характерны;/; для всех рассмотренных дискретных моделей явилось значительное демпфирование колебаний. При этом потери энергии за счет излучения со в основание существенно превышают аналогичные потери вследствие гистерезиса в грунта.

Однако исходные одномерные модели основания дают лишь качественные представления об особенностях взаимодействия фундаментов с грунтовой толщей."Для количественной оценки эффекта этого взаимодействия в работе использована континуальная модель основания в виде упругого инерционного полупространства с дальнейшей детализацией его свойств. При этом преяоде всего был рассмотрен' вопрос о возможности использования однородного инерционного полупространства для моделирования реальных оснований,

Дискретная модель основания с двумя степенями свободы

Г777777777Т>Г777Г

. Рис, 1 ■

Дискретная конечно-элементная модель основания (а) и матрица кесткости ШЭ (б)

б)

,. - еп-у> (1+Л/Н1-2У)

Тр

i £.¡¡7»-1к

г^йНдаФ

Рис. 2

поскольку по этому вопросу в литературе высказываются различные мнения, в том числе о возможности использования однородного полупространства при условии учета формы фундамента. Для детального рассмотрения вопроса использована расширенная по сравнению с имеющимися работам! экспериментальная база, включающая дашшо испытаний более 20G фундаментов, собранные С.К.Лапиным. Анализ этих данных показал, что они имеют большой разброс относительно теоретических по частота, а расчетная амплитуда колебаний оказывается в 2-3 раза меньше натурной как без учета, так и при учета формы Фундамента; это ограничивает возможность применения однородного полупространства в инженерных расчетах. Для обеспечения соответствия натурных и экспериментальных данных модель основания доляна иметь как минимум два произвольных параметра, подбор которых должен осуществляться из условий совпадения не только частоты, но и амплитуды колебаний фундамента. Указанному требованию удовлетворяет модоль В.А.Ильичева - А.В.Ани-кьова в виде неоднородного упругого полупространства с линейно-возрастающим по глубине модулем упругости i:=i„+ с/ . В этой модели за счет соответствующего подбора значений с„ и е обеспечивается совпадение расчетных и натурных значений частоты и амплитуда колебаний фундаментов. Но и в этом случае разброс натурных данных остается существенным. Для его уменьшения требуется участь форму фундамента, его заглубление и гистерезис в грунте.

Для учета формы и заглубления фундамента были модифицированы известные решения М.М.Забылина и З.А.Баранова. Учет гистерезиса потребовал отдельного исследования. В результате дискретная модель полупространства с гистерезисом принята в виде двухмассовой система, параметры.которой определены из условия минимума разницы ПФ дискретной модели и ПФ полупространства. Для ПФ дискретной модели получено аналитическое представление, а ПФ полупространства построена чиоленно. по методике Н.Луко. На основе выполненных исследований рекомендовало в качестве модели основания принимать систему о двумя степенями свободы (ряс. I), отличающуюся.от принятой в качоствэ базовой дискретной модели Ильичева - Ананьева добавлением присоединенной массы грунта,, ■ пропорциональной глотерезису в основании. Остальные характеристики модели определяются путем введения к базовым значениям поправок, учитывающих форму фундамента п гистерезис в грунте.,;.

Особенно существенными оказались поправки на гистерезис для поворотных колебаний фундамента.

В соответствии с использованной экспериментальной базой разработанная модель может быть рекомендована при плавном изменении характеристик грунтовой толщи и площади фундамента до 200 м2. В других случаях приходится прибегать к численным методам решения задачи, приводящим к дискретным моделям с большим числом степеней свободы. При этом из неограниченной области основания выделяется ее ограниченная подобласть, прилагающая к сооружению. Остальная часть основания.отбрасывается, а ее влияние учитывается постановкой соответствующих граничных условий по контуру выделенной подобласти.

Сложившийся в настоящее время подход к учету неограниченности основания не позволяет использовать при расчетах регламентируемую СНиП спектральную методику; автором предложен эвристический способ, позволяющий устранить, указанный недостаток. При этом из грунтового массива выделяется две подобласти. Непосредственно к сооружению примыкает первая инерционная подобласть, по контуру которой устанавливается демпфирующая граница. Вторая безынерционная подобласть примыкает к первой. Дискретизация обеих подобластей осуществляется посредством МКЭ. Для дискретизации оставшейся части бесконечной области основания предложено попользовать протяженные (ПКЭ) или бесконечные конечные элементы (БКЭ). Для плоской задачи эти элементы представляют собой усеченные бесконечные или протяженные секторы (рис. 2).

Для оценки эффективности разработанного конечно-элементного представления основания в работе приведено решение ряда тестовых задач. В частности, решены статические задачи Флама-на и Чаррута, атагае задачи о колебаниях штампов на полуплоскости.

• Предложенный одособ моделирования основания по сравнению с изеэсшшя исключает возникновение локных форм колебаний, которые оказываются сгяьнодешфяровашш из-за наличия демпфирующей границы. Одновременно о этим он позволяет использовать для оценки сейсмостойкости все методы динамического расчета, включая спектральный, снизить по сравнению с существующими порядок разрешающей системы уравнений МКЭ, а также повысить точнооть расчетов.

Построенная модель описывается системой уравнений, которая, в отличие от применяемой в нормативных расчетах сейсмостойкости сооружений, содержит элементы с матрицей вязкого демпфирования, обусловленной поглощением энергии в демпфирующей границе.

До последнего времени метод упругого полупространства и численные метода дискретизации основания развивались независимо. В диссертации разработан общий подход к построению дискретных моделей для любого числа степеней свободы. С этой целью уравнения двиаония системы "фундамент - основание" записаны с использованием метода ГНУ. Система уравнений метода ГИУ и фундаментальные решения представлонн в изображениях по Лапласу. Далее матрица, обратная к матрице фундаментальных решений, раскладывается в ряд Тейлора. При этом в зависимости от числа членов ряда и порядка матрицы фундаментальных решений получаются то или иные дпекротныэ модели грунтовых оснований с различны».! числом степеней свободы.

Полученные дискретные модели грунта позволяют перейти к анализу взаимодействия в системе "сооружение - основание". Для отого необходимо рассмотреть задачу о сейсмических колебаниях системы со значительным вязким демпфированием в элементах основания п неоднородным (различным) гисгорэзисным демпфированием, как в оснозании, так и в сооружении. Эта задача рассмотрена в • главе 3.

3. Разработка методов расчета сейсмостойкости сооружений с учетом их взаимодействия с основанием

В роферируемой главе разработана теория рзечета сейсмических нагрузок для систем с неоднородным демпфированием в увязке с действующими нормами сейсмостойкого строительства.

Исходным при построении теории явилось то обстоятельство, что объекты массового строительства - 4-5-эта7.кыо здания, рассчитанные по действующим нормам, удовлетворительно переносят землетрясения; это позволяет принять сейсглпеские нагрузки на эти здания в качестве эталонных. При разработке теории были учтет результаты исследований по представлению уравнений движения механических систем с неоднородным демпфированием, полученные 1.М.Резниковым и А.И.Цейтлиным, а такие данные работ Ф.Р. Гангмахера, С.Крэндалла, Б.С.Расторгуева, О.Л.Савинова, Е.С. Сорокина и других специалистов.

Выполненные в диссертации исследования включали:

- Формирование исходной систеш уравнений колебаний с учетом неоднородного демпфирования как в основании, так и в сооружении;

- построение вариантов линейно-спектральной теории сейсмостойкости без учета (приближенный) и с учетом влияния демпфирования на формы колебаний;

- учет протяженности сооружения при построении линейно-спектральной теории;

- разработку методики интегрирования рассматриваемых систем в линейной постановке по акселерограммам землетрясения;

- разработку методики расчета нелинейных систем.

Исходная система уравнений построена в наиболее удобной

для формирования комплексной форме Е.С.Сорокина с распространением гипотезы о пропорциональности матриц гистеразисного демпфирования и аесткости не для системы в цолом, как принято у Е.С. Сорокина, а для каздого из ее элементов, что позволило учесть неоднородность демпфирования. Далее для исключения недостатков, присуща решению уравнений в (форме Е.С.Сорокина, осуществлен переход к эквивалентной системе уравнений с вязким демпфированием в форме Фойхта:

mv + b}kav-i-hy a-j.1v, . (г)

где ел , п - матрицы инерции и косткости; v - ректор обобщенных перемещений; у,- вектор кинематических возмущений; в3(10 - матрица эквивалентного вязкого демпфирования. Матрица cJKa построена из условия близости собственных чисел систеш (I) и исходной систеш уравнений в форме Е.С.Сорокина, что обеспечивается полученной в работе зависимостью

Р«атСц+егх''л',/гх . (2)

где хил- матрицы собственных векторов и собственных чисел матрица м*' R , и аг матрицы вязкого и гистврэаисяого демпфирования исходной системы уравнений.

Система (I), описывающая процесо взаимодействия соорукения о основанием, принята в работе в качестве основной для вывода расчетных формул теории сейсмостойкоотн.

Построение вариантов линайно-спектральной методики имеет цель определить инерционные сейсмические нагрузки «¡j , Приближенное построение исходит из возможности разложения вектора пе-

ремощений по формам колебаний- х недемпфированной систол

v = x s , • (3)

где ,.Лп) - вектор главных координат. Подстанов-

ка (3) в (2) дает

3 + x"VaJknxs +лз=-х"'у„ (4)

Во многих практически важных случаях, в частности, при y< 0.3, в матриц о х''г.1"'о,к[!х могсно удержать лишь диагональ-шо элемента. Тогда система (Г) распадается на независимые уравнения для ка-усой форта колебаний:

■ —,1=1,2.....n, (5)

где диагональный элемент матрицы х"'г.г'п}к„х ; Ц- час-

тота колебаний по j-ой форме; dj- элемент вектора x"'v„ ;

v- вектор проекций воздействия у0 на направленно обобщенных координат ( v,= vpy. ).

Из уравнений (5) видно, что в них, в отличие от традиционного варианта линейнсслоктральной мотодиет, помимо спектра частот Uj присутствует еще одна спектральная характеристика - коэффициенты ноупругого сопротивления по формам колебаний "¡^ , совокупность которых в диссертации названа спектром демпфирования.

По значениям kj и yj была получена расчетная формула для определения сейсмической нагрузки ^ . Входящий в нее коэффициент к,, , учитывающий рассеяние энергии, назначается в отличие от СНяП не осредненно для всей конструкции по эмпирическим данным, а по каддой форме колебаний - з зависимости от величины "tfj . Значение - определено по известной формуле:

где т- продолжительность землетрясения;

эталонное значение , при котором I.

Учитывая высказанные выше соображения о сейсмостойкости объектов массовой застройки, з диссертации в качестве у, принято затухание по основной форма колебашй 4-5-эта;;ных зданий. Расчеты этих зданий показали, что на скальном основании ^-O.I, на плотном наскальном ^=0,16 я на сильно стираемом

Приближенная методика позволяет рассчитьпзать сооружения при ^<0.3. Однако для массивных жестких сооружении на спльно-

17

сжимаемых грунтах по первой форме колебаний величина у монет достигать единицы и .более, что связано с сильным увеличением геометрического рассеяния энергии в рассматриваемой системе. В связи с этим возникла необходимость построения линейно-спектральной теории с учетом влияния демпфирования на формы колебаний. В этом случае разложение движения по собственным формам колебаний имеет вид:

{у,у}=т-{з,н,1} или {З,нд}=т''{у,у}. (7)

Здесь , Н«{*11,7г,."..тМ ,г ={о, ,и2,...ор} - под-

векторы вектора главных координат; к - количество комплексных собственных чисел с положительной мнимой частью; г- количество вещественных собственных чисел:

т=

V, ц т,

к «4

т-'=

Рг

0. о2

и2

а блоки \Г| и т1 матрицы т

матрицей собственных векторов х*

определяются комплексной системы (I), имеющей вид:

х.=

V, V, т«

VI Т2

+ 1

V'. -И1 0

У/2 -«2 0

Представление (7) позволяет получить из (I) разделившуюся систему уравнений:

(8)

. Т + Я"! = -и,у0 . Здесь Г=Гу1Лг1...Гк_1;

03)- собственная частота по з-ой форме колебаний;

частота свободных колебаний по ]-ой форме.

Спектр частот ,и демпфирования ^ определяется матрицей л„ собственных чисел сиотемы (I), имеющей вид:

В отличие от традиционного разложения по.формам колебаний, система имеет две особенности. Во-первых, в правых частях уравнений содернатся третьи производные от смещений основания V, Вэ-втарих, система с П степенями свободы характеризуется 2П формами колебаний, причем среди них имеются парные с одинако-18

вой частотой. Это приводят к следующей форме заппси сейсмических нагрузок:

*М=К ,n=I,2,3. (9)

Здесь п= I относится к сейсмической нагрузке, обусловленной значениями и и ускорениями % ; п= 2 - к части сейсмической нагрузки, обусловленной значениями 7j л я членами с

К ; п= 3 - к части сейсшческой нагрузки, обусловленной значениями Oj ; для коэффициентов формы iftj в диссертации получены расчетные формулы.

3 (9), в отличие от известных вариантов спектральной методики, вместо одного входят три коэффициента динамичности, причем коэффициент pt0(T) совпадает с нормативным, а для определения коэффициентов ßü) и f>(3) в диссертации построены спектральные кривые.

Приведенные варианты линейно-спектральной теории относятся к сооружениям, у которых все опорные узлы смещаются одинаково. Меэд тем, многие сооружения: мосты, виадуки, трубопроводы и т.п. тлеют несколько опорных узлов, которые могут быть расположены в различных сейсмологических условиях. В связи с этим рассмотрена задача о'сейсмических колебаниях протяженного сооружения с точечным опиранием на грунт. При этом были построены уравнения колебаний системы при. кинематическом возбуждении опор с учетом их взаимодействия с основанием. Для этих уравнений получены решения при задании воздействия для качдой опоры как акселерограммами землетрясений, так и спектральной кривой. В последнем случае при•определении инерционных нагрузок на сооружение, в отличие от СНиП, определяются максимумы нагрузки на только по каждой форме колебаний, но и для возмущения каядой опора.

В реферируемой главе разработана также методика интегрирования системы "сооружение - основание" по акселерограммам землетрясений, основанная на построенных спектральных разложениях и представлении реаения в форме интеграла Дюамеля. В задачах динамики сооружений варианты использования этого метода при однородном демпфировании описаны в монографии С.П.Тимошенко, а такяе в курсе Л.Ф.Смирнова, A.B.Александрова, Б.Я.Лащанкова'и, Н.Н.Шапошникова. Для задач сейсмостойкости интеграл Дюамеля реализован в работах Г.Л.Нлкипэрца, А.Л.Храпкова и Б.Д.Кауфмана, Р.Клафа. В диссертации получено представление решения уравнений колебаний в форме интеграла Дюамеля для систем с неоднородным

ли

демпфированием, в том числе с учетом их протяженности.

Для интегрирования нелинейных уравнений колебаний, описывающих поведение конструкции при разруштелышх землетрясениях, в диссертации предложен метод, использующий полученное представление решения линейной системы в форме интеграла Дюамэля и дающий во многих случаях увеличение быстродействия расчетов. Этот метод базируется на представлении частей механической системы в виде суперпозиции типового набора элементарных связей: упругих стержней, демпферов сухого трения (ДСТ), ограничителей перемещений, стеркней ограниченной несущей способности. При этом возможно моделирование достаточно слокных реальных диаграмм деформирования. В указанной постановке нелинейность системы проявляется при переходе нелинейной связи из одного состояния в .другое. На временных интервалах' мзззду такими переходами система ведет себя как линейная и интегрируется с использованием полученных в работе рекуррентных формул.

В диссертации показано, что при количестве нелинейных связей п система имеет на более z" возмогших состояний. Какдое из них описывается матричным уравнением вида:

^cV+O^y+R^^-bV-cV^c-^- ' (10)

где «с - номер состояния системы; р - вектор сия трошш, действующий на обобщенные массы со стороны раскрытых ДСТ; nW£ - ' вектор сил, обусловленный остаточными смещениями ДС'Г. Примено-иио разработанного метода аффективно для расчета сойсмопзолиро-ванных систем, у которых необходам обычно учет 5-8 степеней свобода и 3-5 нелинейных связей, а максимальный период колебаний системы в 25-100 раз больаз минимального; в ото:.: случае быстродействие интегрирования повышается в 50—100 роз по сравнению с методом Рунге-Кутта в зависимости от принятого пакета акселерограмм.

На основе построенной теории расчета систем с неоднородным демпфированием в диссертации разработаны алгоритм и программное обеспеченно для диншшчоского расчета конструкций. Пакет прп-кладкых прогрел (ППП) включает три основные части, обман мея-ду которыми осуществляется через внешние носители (рис, 3). В зависимости от способа сборки ППП и задания исходных данных он позволяет реализовать расчет конструкций на сейсмостойкость как по спектральной методике, так и по акселерограммал землетрясе-20

Информационная схема работы ППП

Рис. 3

ний в линейной и нелинейной постановках.

Наибольшие вычислительные сложности при расчете вызывает определение собственных чисел и векторов системы. В диссертации предложен и реализован метод решения собственной проблемы для системы (I), учитывающий ее структуру и-повышающий эффективность разработанного ППП.

4. Общие качественные закономерности взаимодействия сооружения с грунтовой толщей

.В реферируемой главе Оценено влияние взаимодействия сооружения с основанием на поведение системы и величину сейсмической нагрузки. На основе анализа размерностей показано, что для описания особенностей этого взаимодействия необходимо использовать 4 безразмерных и один размерный параметры. В качестве таковых приняты: безразмерная парциальная частота колебаний сооружения ».= — , относительная масса сооружения

угг • соотношение сдвиговой и поворотной жеоткостей сооружения эе =—— , относительные напряжения по .подошве Фундамента о£=6ч>/0 парциальный период колебаний сооружения .

В приведенных выражениях .иарез - парциальная частота колебаний сооружения; г~ ру* "^Т^" - приведенный радиус фундамента; V-скорость распространения волн сдвига; кх, к,,-. • сдвиговая и поворотная жесткости фундамента; е^- среднее давление по подошве фундамента; о- модуль сдвига основания; $> -плотность грунта основания; масса сооружения; ь- высота расположения центра тяжести сооружения относительно подошвы фундамента. Кроме указанных независимых параметров для описания си- . стемы может быть также использован показатель относительной жесткости сооружения с„= , где , с - жесткость сооружения. Параметр с. зависит от ». и ш. :

На основе анализа потерь энергии в основание на модели в виде одномассового осциллятора на упругом полупространстве автором получены соотношения мевду т. и а. , при которых потери энергии в основание составляют более половины гистерээисшх.' Эти зависимости в виде кривых т<а.,эа> представлены на рис. 4.

Построенные кривые разделяют плоскость го.-«. на 6 зон различного влияния сооружения на колебания основания и потери энергии в системе.

В зоне 1 ( < »..шт0,28) потери энергии за счет ее издуче-

Зоны различного влияния волновых процессов в грунте на демпфирование сооружения

Рис. 4

1,2- зоны отсутствия влияния; . 3 - зона существенного влияния;

'4 - зона отсутствия влияния при ш.< Ж ; 5,6- зоны существенного влияния при т„>т-.

пия в основание и обратное воздействие соорукения на основание не существенны при любых значениях га„ .

В зоне 2 обратное воздействие соорукония на основание такие HQ существенно, НО при n„> min{m,(a.) , т(а„,эа)} ,

где т„(а.) = lim т(а„,з<! )

" w de—оа

3 зоне 3 ( а.> а„,тах»о,95) излучение энергии в основание и обратное воздействие соорукения на основание существенно При го„ > т,(а„)

В зона 4, определяемой условием т„< т. <s н, обратное воздействие соорукения на основание не существенно при дополнительном ограничении 83<»G,(a,)

В зоне 5 ( а„< а„,пнх и т. > ¡5 ) обратное воздействие соорукения на основание существенно при га < ге „ .

В зоне 6 ( m,>m.> ю ) обратное воздействие соорукения на основание существенно при , но при этом издучопло

энергии в основание мало, а потери ее определяются гистерезисом в грунте вследствие поворотных колебаний соорукения.

Параметр ге определяет сдвиговой .или повоторный характер колебаний фундамента. При эе> I для системы характерны сдвиговые, а в противнем случае - поворотные колебания.

Таким образом, рассмотренные параметры определяют как влияние взаимодействия фундамента с основанием на колебания системы, гак к характер этого взаимодействия (преобладание сдвиговой или поворотной компоненты колебаний). Эти параметры имеют принципиальное значение при моделировании процессов взаимодействия соорукения с основанием, так как только при совпадении у систе-ш значений а„ , т„ , эе и oí. процессы могут быть подобными.

Как показало сравнение, результаты расчетов по предлагаемой методике соответствуют рекомендациям СНи11 по назначению коэффициентов динамичности, этажности и коэффициента . Вместе с тем, предлагаемые метода позволяют вычислять сейсмические нагрузки в зависимости от конкретных свойств сооружения и основания, что уточняет результаты расчета, позволяет избенать осред-нвшюго учета свойств основания, неизбекного при использовании эмпирических формул, и вести расчеты сооружений, для которых нет опытных данных.

При землетрясениях существенное значение имеет нелинейная работа сооружений вследствие накопления в них повреждений. В .диссертации выполнен качественный анализ особенностей взаимо-¿4

действия сооружения с грунтом с учетом этих поврокдеинй, исходя из упругопластической работы конструкции. Анализ упруго-• пластической системы, выполненный методом гармонической линеаризации, позволил установить эффект антирезонанса, характеризуемый практически отсутствием смещений Фундамента при розкэм увеличении амплитуды колебаний сооружения. При этом отток энергии от сооружают в грунт прекращается. Указанный эффокт молсот проявляться для кестких сооружений на нескальных основаниях в узком диапазоне изменения параметра а, , который определяется по разработанным в .диссертации методике и программе расчета. Явление антирезонанса следует учитывать при оценке сейсмостойкости конструкций.

Полученные результаты полонены в основу дальнейших исследований сейсмостойкости специальных инженерных сооружений.

Часть П. Применение разработанных методов теории

сейсмостойкости для расчета инженерных сооружений

5. Учот взаимодействия сооружения с основанием при оценке сейсмостойкости мостов

Мосты являются важными инженерными сооружениями, имеющим! особое значение в сейсмических районах. Повреждения мостов при землетрясении затрудняют помощь пострадапзему району и ведут к нарушению деятельности предприятий в зоне бедствия. Однако исследования по нормированию сейсмических нагрузок на элементы мостов отстают от аналогичных разработок в области гражданского и промышленного строительства. Это связано с ограниченностью опыта прошлых землетрясоний для мостов и рядом специфических особенностей их работы. Изучению этих особенностей посвящено значительное количество исследований, в том числе К.С.Заврие-ва, Ш.Г.Напетваридзе, Ш.Окамато, Ю.В.Словинского, Х.Р.Мурусид-зе, Ю.Г.Козьмина, М.А.Шварца,.Г.С.Шестоперова, А.Д.Коновалова, Б.И.Ильясова и .других специалистов. Серьезный вклад в исследования вопросов сейсмостойкости мостов внес Г.Н.Карцивадзе, что способствовало выделен™ этих вопросов в самостоятельный раздел теории сейсмостойкости соорунений.

Выполненные исследования позволили выявить повреждения'" мостов при землетрясениях и установить их причины, вскрыть особенности мостовых конструкций, влияющие на сейсмические колебания системы, К этил особенностям относятся значительная протя-

25

жоиность сооружений, нелинейный характер взаимодействия' пролетных строении между собой, наличие временной подвижной нагрузки, иной по сравнению с жилыми зданиями характер взаимодействия фундамента с основанием (малая площадь фундамента при больших давлениях по подошве), широкоо использование фундаментов глубокого заложения.

В диссертации проанализированы указанные особенности, методы их учета при проектировании и намечены пути совершенствования норм расчета мостов. 3 качестве главной поставлена задача построения сбалансированной системы расчетных коэффициентов для оценки сейсмостойкости с там, чтобы каждый из них учитывал ту или иную специфическую особенность колебаний сооружения.

Разработке системы коэффициентов предшествовало обоснование расчетных схем мостов. Для поперечных колебаний в качества расчетной схемы использована общепринятая многопролатная рама с шарнирным опиралием пролетных строений на опоры.

Для анализа продольных колебаний на основе исследований .диссертанта и Н.А.Шварца назначение расчетной схемы обусловливается типом опорных частей. Для Катковых, валковых и секторных опорных частой силы трения в них преодолеваются ужо при 7-балльном воздействии, и опоры колеблются, как отдельно стояэдо консольные стержни. Такая схема рекомендуется в СНиП. Для учета сил тронш в подвижных опорных частях эта схема уточнена в диссертации путем объединения опор с пролетным строоп::жт,и; вязкими демпферами. Параметры стих домпфоров назначался путем линеаризация диаграмм деформирования, сбусловлснких соединением пролетных стро0ш;й между собой чорвз олс.мопты железнодорожного пути или проезжай чаек: автодорог и с опсрси.'л чороз подвижный опориао части. Для плосгиа л тангошдиалыгдх оиорннх частой принята рамная расчетная схема, исходя из отсутствия проскальзывания в подвижных спорных частях.

Что х:асаатся основания, то оно моделировалось в соотвзтст-ьии с предложениями, разработанными в первой част диссертации.

Сформированная таким образом расчетная модель системы и разработанная в глава 3 методика определения сейсмической нагрузки позволяют участь специфику сейсмических колебаний мостов,

Протяженность моста и обусловленная этим неравномерность поля ускорений основания по длина мостового парохода учитываются возмоалосгыэ задания воздействия под каждой опорой, особея-2й

пости взакмодоИстшя прэлетвих строений кзхду собой п с эпорз-г.п - шодогасм п спсто:^у дсяЦ.иругопх элементов, а взтрлодоЛст-с:ю сооружения о грунте;: - лр;:«лгоП модзлкэ основания.

Коярекгняй учет врглсниоЛ пагрузгл воеыла во;..оп для г.олзз-нодопожтл; «остов, тек как вое подписного состава мэяот провос-ходптг» вое проложил сгрооявЯ. Для учета вр?кешюй нагрузки при яойэрочше: кояебшглях .мостов А.И.Взсяяыт, Г.С.Шостоиоров я С.А. Пульме;« обосио-'елл; лсобходлг/.ость упругого соодкиошш про летного строения и г.ог.езняг.орогпого подвижного составу за счет подроо-сорошшсгл аослодн'.го. Для продольных колебании автором сод.-лсст-но с П.Л.Пгзр^.лл обоснована погко-шость закон« дойстктя пэдеж-яого ссослг:'! ;:п гост торжогноЗ силой, что нл'лло отраженно в СН::11 11-7-81, .

0сг,лл:.;п"з осс^апяостя обеспечения сойсг.тостэЗхосгя жестов упчтчоютсп злл~е;:лсп расчетных коэффициентов к сейсмическим нагрузкам п табор«! расчотлхв: продольных состояний. С этой цолш ргботэ пеедлагжется сло/гг.лэжно расчетные кэс.ЪТяцнепги: нг -же? "-;цл<"л:г жлрлгйелнюст;; матсс'мзльны:: ускорен::::, опррлелже-Iдля денной ::;:с";адкп строительства пне зависимсстп от свойств сооружения; :;0 - жог-ТЖлпжспт ответственности, завпеплл'й только от стояли;; ответственности сооружения; ;:орг-|.зкязв? сочо-

танпй сс.Чсгхчоско.'! и подглгшоЯ ппгрузок; к*- кокструктизшй жожгТлинонт, учкглвглаий специфические особенности скстсти, не отраженные в расчетной ссеке;, к,- хо»%ятбнт лродолышх состояний.

В диссертация дани рекокэдщзда по' определения указанных когфйщяентов. Для мостов особо следует остановиться на коэффициенте сочетаний ксоч , поскольку его значение, принятое в СНиП, недостаточно обосновано. Для этого определяются равновероятные пары ( л ,ч ), из которых выбирается -наиболее неблагоприятная для сооружения, т.о. коэффициенты сочетания вводятся как к сейсмической, так и к временной нагрузке. Обоснование коэффициента сочетаний для расчета автодорожных мостов было дано Г.С.Шостоперовкл. Аналогичные исследования для железнодорожных мостов выполнены автором на основе статистической обработки характеристик подвижного состава, следовавшего з течение месяца по мосту, расположенному на лпяия первой категории. В результате этих исследовании установлено, что с определенны:.! запасом могут быть приняты следующие коэффициенты сочетаний: кС1)Ч= 0,7

к сейсмической нагрузке и ксоч = 0,7; 0,5 и 0,2 к подвижной нагрузке при сродной повторяемости расчетных землетрясений соответственно раз в 100, 1000 и 10000 лот.

Разработанная методика определения сойсшческих нагрузок, расчетные схемы и система расчетных коэффициентов позволили про-вости массовые расчеты железнодорожных мостов на сейсмостойкость с учетом конкретных условий их строительства (категория грунта, размори опор и фундаментов, тип и величина пролзтшх строений). Па основе обработки результатов более 150 расчетов в диссертации получат! оценки сверху сейсмической нагрузки на опоры, опорные части и пролетные строения мостов. Эти оценки использованы в институте "Лонгипротрансыост" при пробном и типовом проектировании .

Анализ сейсмостойкости пролетных строений мостов помимо получения практических результатов позволил дополнительно оценить достоверность разработанных моделей основания и теории расчота сейсмических нагрузок, поскольку оказалось везмэг.дам сопоставить расчетные динамические характеристики пролотшх строений с имеющимися натурными данными испытаний около 200 мостов при вертикальных и горизонтальных-колебаниях. При этом установлено соответствие расчетных динамических характеристик экспериментальным данным. Па рис. 5 в качества иллюстрации приезде-.ни результаты сопоставления натурных и расчетных коэффициентов неупругого сопротивления ^ по порвой форма вертикальных хголе-баний моста. .

Важнейшей специфической особенностью мостов являотся широкое применение для них фундаментов глубокого залксення, определяющих, в частности, использование столбчатых л свайных спор. В диссертации разработаны рекомендации по расчету таю;;: фундаментов и выполнены примеры расчета столбчатых и свайных опор мостов с использованием ЩЭ в рамках плоской задачи теории упругости. Для этого в развитие исследований по моделированию оснований разработаны предложения по назначению упругих характеристик грунта в расчетах по МКЭ, которые позволяют оценить сейсмостойкость слокных, характерных для опор мостов, фундаментов, не регламентированных СНлП. Полученные результаты до атому вопросу учтены в СНиП П-7-81,

В диссертации отдельно исследованы вопросы сейсмостойкости эксплуатируемых старых мостов, поскольку расчеты, их сейомостой-

Рис. 5 29 а,

кости требуют иного подхода по сравнении со вновь строяц^лися мост&"/.и. Это обусловлено следующими причинами.

1) Мости прошлых лот постройки имеют эксплуатационные дефекты, которые необходим учесть пр;? зодпшш исходных дан/шх к расчету на сейсмостойкость.

2) Старка «ости характеризуются налим ахидзогягм сроком эксплуатации, что снижает требования к их сейсмостойкости.

3) ЛптйсоЗкгпоскоо усиленно сксплуотпруем'гх мостов под двг.к'.еннем поездов момот бить значительно доромса, чем вновь строящихся.

4) рпечэг старого и нового .мостов имеет развно цели. При расчете нон:): ¡.'.остов в рамка:: типового проектирования закладываются опрояолошк:з запасы прочности, для возможности привязки г. различным условиям стронтольства. При оценка сойсмостойкости скоплуатируогах иостоз пкявляэтея резерв! носугдоц способности сооружения с учетом конкретных условий ого эксплуатации.

В еззяза с изложенным автором разработана пркншяи оцонкн соЗсиэогоЙхоспт эксплуатируемых постов. При этом введены понятия расчетного и мпшп/ллыюго классов сейсмостойкости сооружения и ого элементов.

Под расчотнгм классом сейсмостойкости элемента понимается минимальная сила землетрясения в баллах, при которой происхо-■ дит пароход элемента в предельное состояния, вздущэо н выходу моста из строя. Под гапимальвам классом сойсмостойкости элемента понимается минимальная сила землетрясения в баллах, при которой нарушаются эксплуатационные качества элемента без выхода моста в целом из строя.

13 качестве расчетного класса сойсмостойкости моста принимается наименьший из расчетных классов ого элементов, а в качество минимального - наименыго^из ого минимальных классов.

Предложенный принцип классификации при оценке сойсмостойкости мостов оказывается весьма удобным, поскольку позволяет относительно легко выявить эломэнты сооружения, определяющие ого сейсмостойкость н сделать прогноз возможных повреждений конструкции.

С использованием разработанной в первой части диссертации линейно-спектральной теория сейсмостойкости в работа получено Сравнение для определения класса сейсмостойкости к, :

гдо i- сила эталонного оалдезгрлсония в балках (в раЗогз ппзпясо 1= 9 боллоа); с (us) - заачокпо »lauvopa, оярздзлно-ijoro продольной оослкшо ьлсхоаха в зпкгоащэо и о&цс;л сдучаз от о;:лы зожлзгрясзлл, рихшоП i,s ; иначопко шишкшру-

- сглого фактора от несолсллооп:;; нагрузок; <i>d) - спачошю сиадазируеаого gaitropa ог огалокиого зс.:ясуряссш1И.

В дЕоооруедиа pcccuD'xpoin, оснашю фллопж, опродошхрс соЛслостожкосхь" ыссид!' с/а!;^ с; л:-: по о г о:;: ;.осу;;;ол способность иогшшссхзвс о'лмзягов, крочяоогь бегонии:;, кежлиш: и жздезз-бохогяак ойоаоахов при когаЗо з; ивещшхьжш сжал;;;, устоЛч;:-uocvi. олс:;a;t^oxj ьосха про^л о;;рла;;Л1;л;;;л я сдвпга. При ото.м получал; алллляюсжло рл:?;;;;л урауюакя (II), а в сдучаз их отсутствия црлведош алгор;л;л численного построения ро^ешй. Для ояр-щешкя классов сзЯсмэотоЛкссти составлен комплекс про-грзлл, но кохорел происдеиа гдассиХокадоя оксиду тпру с;лх мостов ,

Пзясжс.шлз кого»! одеша» сейсмостойкости огносягся к расчетам мостов шссовоЗ постройки, доцускаадх щшоиеиао дас-кпзткых расчетных схем основания с малгл числом стспоиол свободы. Однако ъ рдде случаев возникает необходимость строительства ввекязеешк мостов в сдогхих сойклогоолоютесквх условиях, например, чзрэз калыхш боиьипх водохранилищ, где условия окс-цдуатацпи i; строительства и.:с;л' специфические особенности. В их число одной из сущзстианнм;: является заиливание водохранилища. В результате этого опоры моста, достигающие высоты более 60 гл, оказываются расположенными в тоящо наносных отложений.

Для оценки взаимодействия опоры с наносными отложениями в диссертации использован ШЭ. Выполненные исследования применительно к опорам моста через каньон Рогунской ГЕ2 позволили выявить влияние упругости наносных отложений на характер колебаний опоры. В частности установлено, что взаимодействие опор с отложениями при учета роста модуля упругости отложений с глубиной не приводит к существенному увеличению усилий в опоре. Лимитирующим для расчета сооружения является случай возможного разжижения наносов, которые рассматривались в расчетах как тяжелая жидкость.

На основе указанных исследований в НИН мостов под руководством автора были разработаны "Технические условия на проекиь рованио моста через каньон Рогунской ГЗС", которые были нсполь-

зованц институтом "Дснпптротрапсмсст" при проектировании этого сооружения.

5. Учет взаимодействия соорукепия о основанием при оценко сейсмостойкости крупных сноргзгачоских сооружений

Крупны о энерготдческио соорукенпя - болизпо гравитационные плотины и АЭС, являются наиболее специфичными и отвотствешкми шженергшкл сооружениями, сейсмостойкости которых придается особое значение. Этой проблеме посвящош работы А.Г.Амбрлшззилн, А.Н.Бнрбраера, А.В.Болотона, С.СДапблняна, Х.Гупты, Л.И.Дятло-еицкого, Ю.К.Зарецкого, Б.Д.Кауфмма, А.П.Киряялова, Н.Д.Крас-нпкова, В.Н.Ломбарде, В.Ц.Лягхора, Ш.Г.Напотвзридзз, Я.М.Ната-рпуса, В.И,Островерха, О.А.Савпнова, А.Саргсяна, Л.А.Храпкова, С.Г.Шульмана, В.Сшпа и глотах других специалистов в нашей страио и зя рубеяом.

Исследования по плотинам направлены на учет влияния их специфических особенностей на колебания. К этим особенностям относятся:

- исключительная отвототг/шооть больших плотин, разрустовав которых игиовцшо пряиедог к уничтотеята материальных ценностей я гибели лддой на десятки километров вниз по точонгш от плогн-'ш;

- существенное обратдоо влияние плотлпч на колебания осно-кшшя, этэкшоо боль'лг.'л массой и размерами плотины;

- сяопчш конфигурация тела плотили, особенно ::з грунто-гнх материалов, обусловлпвг-з-'ая пространственный характер колебаний сооружения;

- переменный по глубило груптопш: плотин модуль упругости;

- пог-'пешпп! гясторезпо в материале сооружения для плотин из груитогых материалов;

- соизмеримость ^аэморов плотна п длин сейсмических волн;

- иной характер разрушения плотин по сравнению с сооружениями массово:! застройки.

Как показал анализ, до настоящего времени отсутствует комплексный учет этих особенностей при оценка сейсмостойкости плотин.

Изложенные в диссертации разработки по учету взаимодействия сооружения с основанием и принципы построения сбалансированной систем коэффициентов позволяют учесть перечисленные

"■''■•' 'я

особенности.

Ответственность больших плотин учитывается соответствующим заданием коэффициента к0 . Формальный анализ п определение этого коэффициента приводит к розультату:и0к0а = ата> , где аИВ1- максимальные ускорения, возможные на площадке строительства по геотектоническим условиям.

Обратное воздействие сооружения на основание в значительной мерз определяет характер сейсмических колебаний больших плотин. В диссертации на основе кассовых расчетов плотин получены значения коэффициента 1Ц, , позволяющие определять сейсмические инерционные нагрузки с учетом взаимодействия сооружения с Основанием в рамках формул СНиП. Коэффициенты ку опреде-леш для бетонных гравитационных и грунтовых плотин в зависимости от материала, высоты плотины и модуля деформации основания.

Что касается влияния пространственной работы и переменности" упругих характеристик грунтовых плотин на их колебания, то , оценка отого влияния моает быть получена только на основе.комплексного подхода к учету указанных (факторов. В имеющихся теоретических исследованиях зто условие не соблюдалось, а для учета влияния переменности модуля упругости по высоте плотины использованы одномерные и плоские расчетные схемы сооружения. Автором совместно с М.А.Шварцйм и О.Д.Тананайко выполнены по МКЭ расчеты пространственных колебаний плотины Рогунской ГЭС с учетом фактических данных о свойствах материала тела плотины. В результате установлено, что эффекты снижения ускорений в зоне гребня, вызванные пространственным характером работы плотины, л роста ускорений, обусловленные изменением модуля упругости с глубиной, компенсируют друг друга, причем результаты расчета соответствуют данным, полученным при использовании одномерной схемы в вдце сдвигового клина при осредненном по высоте модуле упругости. Отдельный учет только пространственной работы сооружения или только переменности упругих характеристик приводит к ошибкам при оценке сейсмостойкости плотины.

Ванное значение при оценке сейсмостойкости грунтовых плотин имеет учет повышенного по сравнению с гражданскими сооружениями гистерезиса в материале сооружения. Влияние этого фактора непосредственно учитывается в рамках теории, изложенной в пегчой части диссертации, при построении исходных уравнений колебаний и определении,сейсмических нагрузок. 32 ■

Влияние протяженности плотины сказывается в неравномерности поля ускорении в ее основании, обусловливающего отличие максимального ускорения л от среднего по площади подошвы фундамента дср . Поскольку уровень сейсмической нагрузки определяется величиной среднего ускорения, то последнее и следует вводить в расчетные формулы для.определения сейсмических сил. Для этого в диссертации получены поправки к сейсмическим нагрузкам в видо коэффициента протяженности к| = Лс;'/д в зависимости от высоты плотины.

Иной характер разрушения плотин от землетрясения по сравнению с сооружениями массовой застройки требует "отдельного обоснования коэффициента г., . В диссертации для плотин из хлрунто-вых материалов величина к, оценена отношением нагрузка, вызывающей оползание откоса, к нагрузке, при которой возникает поверхность скольжения, проходящая через максимальную отметку воды в верхнем бьефе плотины. Для ботошшх плотин коэффициент к, определяется отноаонием нагрузки, вызывающей-продольные напряжения по подошве, рогламонтируемыо нормами, к нагрузке, при которой происходит сдвиг плотины по подошве. Как показали расчеты, для бетонных плотин коэффициент к, составляет 0,4*0,6. Для земляных плотин он зависит от модуля деформации основания е. и высоты плотины н и монет быть оценен по формулам, приведенным в диссертации.

Расчотц плотин, выполненные по СНвП и с использованием*разработанной в диссертации методики, показали, что обе методики дают близкие результаты для плотин высотой 80-120. м на скальных основаниях. В остальных случаях результаты расчетов отличаются, причем расчетные по данным диссертации нагрузки несколько снижаются на больше плотины, а также на плотины, опирающиеся на наскальные основания; па-плотина не выоотой до 50 м на скальных основаниях эти нагрузжи повышаются. Указанные различия обусловлены прежде всего значительным оттоком энергии в основание, 'характерным для больших плотин и не учитываемым СНиП. -

В реферируемой главе выполнен пример расчета тела плотины Рогунокой ГЭС с учетом ее взаимодействия с основанием. При атом показано, что учет фактических упругих и инерционных свойств основания плотины приводит к снижению расчетных нагрузок на 30-40 %. Выявленный результат использован при проектировании тела плотины.

Переходя к учету взаимодействия сооружения с основанием при оценке сейсмостойкости АЭС, следует.отметить, что они относятся к наиболее ответственным инженерным сооружениям, аварии на которых могут вызывать тяжелейшие последствия. Свидетельством тому является авария на Чернобыльской АЭС в 1985 г. В связи с этим к обеспечению сейсмостойкости АЭС предъявляются повышенные требования.

Несмотря на наличие серьезных исследований по сейсмостойкости АХ, ряд вопросов, связанных со спецификой сейсмических . колебаний РО АЭС изучен еще недостаточно. К их числу относится учет взаимодействия сооружения с основанием в процессе землетрясения. В существующих теоретических работах имеются количественные оценки этого воздействия, определяемые геометрическим раосеянием энергии в основание с параметром затухания, приближающимся к критическому. Однако эти оценки базировались на упрощенных моделях системы "РО АЭС - основание", не учитывающих пространственного характера колебаний, гистерезиса в грунте и изменения жесткости основания по глубине. В связи с этим упо-. мянутые оценки не нашли применения в практике проектирования АЭС. Величина расчетного коэффициента неупругого сопротивления А , обусловленная йотерями энергии в грунте, по теоретическим данным может достигать 0,3 и более. Однако из-за неясности вопроса эти значения принимает при расчетах со значительным запасом. Так, в рекомендациям по проектированию АЭС в США значение Й искусственно ограничивается величиной 0,1.

Для выяснения причин несоответствия расчетных и фактических значений параметров затухания системы и разработки рекомендаций по определению этих параметров была проведена серия расчетов системы "РО АЭС - основание" с использованием в качестве модели основания упругого полупространства, причем РО АЭС моделировалась не штампом, а упругой системой с несколькими степенями свободы. В результате получены периоды и формы колебаний РО АЭС, а также коэффициенты неупругого сопротивления по формам как от вязкого, определяющего геометрическое излучение -энергии в основание, так и от гистерезисного демпфирования. Анализ показал, что грунтовые условия определяют затухание по первым трем формам колебаний, причем для второй и третьей форм влияние основания на вязкое демпфирование более существенно, чем для первой. Это обусловлено преобладанием по первой форме 34

поворотных колебаний, для которых излучение энергии в основание относительно мало. В результате расчетный коэффициент неупругого сопротивления по первой форме колебаний оказался равным 0,05+0,07, а по второй и третьей - 0,2*0,4. Из этого следует, что при учете трех и болэе форм колебаний даже для простейшей модели основания расчетные суммарные (гистерезис-ные и вязкие) потери энергии соответствуют нормам-проектирования, причем завышение оттока энергии в основание при горизонтальных колебаниях компенсируется занижением потерь в основание при поворотных колебаниях. Использование же в некоторых исследованиях упрощенных моделей плоского птампа для моделирования сооружения позволяет учесть лишь одну форгду колебаний.

Рассмотренная модель основания монет быть улучшена за счет учета переменности упругих характеристик с глубиной и гистерезиса в грунте. Как показали расчеты, учет гистерезиса в основании приводит к росту демпфирования по первой форме колебаний о 0,05-f0,07 до 0,15+0,18, Учот не неоднородности основания по глубине вызывает снияение коэффициента неупругого сопротивления по второй и.третьей формам колебаний с 0,2+0,4 до 0,1+0,15. В связи с этим уточнение сейсмических нагрузок за счет учета переменности упругих характеристик основания с глубиной должно сочетаться с введением в расчет гистерезиса в грунте. Учет только одного из этих факторов ведет к ошибочной оценке сейсмостойкости F0 АЭС.

Описанные исследования относятоя к РО АЭС, опирающихся на скальные основания. Анализ влияния способов фундирования РО АЭС, на.их сейсмостойкость, проведенный автором, позволил установить, что на нескальных грунтах в наилучших условиях по критерию обеспечения сейсмостойкости оборудования оказываются РО АЭС на естественном основании. Однако в этом случае затруднительно обеспечить несущую способность самого основания и возникает необходимость перехода к свайному фундаменту. Результаты расчетов показали, что вследствие повышения жесткости основания увеличиваются ускорения нижней части РО АЭС. Ускорения же верхней части зависят от увеличения ускорений по подошве РО и уменьшения угла поворота самой станции. Это подтвердилось в расчете на сейсмостойкость пятого энергоблока Ровенской АЭС, выполненного под руководством и при участии автора. По расчету ускорение в верхней части РО АЭС возросло на 30 % по сравнению со

случаем естественного основания. Однако они но превзошли аналогичных ускорений для АЗС на скальном основании.

Результаты выполненных исследований позволяют рекомендовать свайные фундаменты при строительстве АЭС на нескальных основаниях.

7. Учет динамического взаимодействия сооружения с грунтом при проектировании искусственных оснований

Практика строительства в сейсмических районах столкнулась в последние года с необходимость» возведения сооружений на грунтах третьей категории ъ 9-балльных районах. По СНиП эти районы не пригодны для застро!!ки, поскольку площадка строительства, сложенная грунтами третьей категории, требует повышения расчетной сейсмичности на балл и характеризуется в этом случае 10-балльной сейсмичности).

Если же грунт неоднороден, то по СНиП расчетная балльность назначается, исходя из свойотв. грунтов верхней десятиметровой толщи основания. Однако эта рекомендация но получила достаточного обоснования и ее формальное использование может приводить к парадоксальным результатам. Так, при наличии на площадке строительства слоя плотного грунта толщиной 4,99 м последний в соответствии со СНиП не влияет на сейсмичность площадки и она относится к 10-балльной; при толщине же слоя 5,01 м он преобладает в верхней 10-метровой толще и площадка относится к 8-балльной, т.о. расчетные нагрузки на сооружение отличаются в этом случае в 4 раза.

Указанное положение СНиП пытаются использовать на практике, полагая, что устройство искусственного основания в виде гравийной подушки толщиной 5 м позволит обеспечить сейсмостойкость сооружения, возводимого на таком основании. Но это решение требует обоснования необходимой толщины уплотненной подушки и ее размеров в плано. Однако рекомендации по данному вопросу отсутствуют. .

Б реферируемой главе исследованы особенности сейсмических колебаний системы "сооружение - искусственное основание - естественный грунт" и на этой основе оценена эффективность применения искусственного основания в виде уплотненной подушки, а тилже даны рекомендации по подбору его параметров.

Решение этих задач потребовало различного подхода к рас-

смотрению искусственных оснований в зависимости от того, существенно или несущественно обратное влияние сооружения на колебания основания. Это влияние оценивается по величина параметров взаимодействия а, , и , введенных в главе 3. Если обратное воздействие сооружения на основание несущественно, то, как показано б работа, пасущая способность грунтового массива не лимитирует сейсмостойкости сооружоши, а критерием эффективности искусственного основания служит максимальное ускоренна на его поверхности. Причем, с увеличением толсты слоя уплотненной засыпки нагрузки на сооружение снижаются.

В работа на основа ттассовш: расчетов получены рекомендация для определения размеров уплотненной подушш. Зти жо рекомендп-ции позволяют уточнить СН1:П в части назначения расчетной балльности площадки строительства п устранить упомянутую выше парадоксальную ситуацию, связанную со скачкообразным изменением расчетной балльности площадки при переходе толщины слоя слабого грунта чорзз пятиметровую грпгспгу.

3 случае, если для сооружения существенно его обратное воздействие на колебания основания, то явзрциопшо сойсмичоскио нагрузи: не лимитируют сейсмостойкость сооружения, а критерием работоспособности уплотненной подушки служит ое несущач способность. Расчеты показали, что с увеличением толщины слоя искусственного основания возрастает инерционная сейсмическая нагруз-1сл на сооружение.

В диссертация установлено, что толщина подузки ь но должна проютать максимальной глубшш поверхности скольжения в грунте, а сирина а - протяженности згой поверхности. Дальнейшее увеличение голцтш подуикя ведет к свякзяяз сейсмостойкости сооружения.

3 работа показано, что длл повышения сейсмостойкости системы целосообразно устройство слоистого искусственного основания с уменьшающимся до мэра удаления от сооружения модулем деформации, По разработанной мотодико автором определены размеры искусственного основания для ряда зданий, про актируемых на Камчатка л в Туркмении.

'В отдельных случаях, когда несущая способность подушки недостаточна для обеспечения устойчивости сооружения, возникает необходимость в .других решениях, в том числе в устройство искусственного основания в виде свайного ростверка с процекуточ-

ной грунтовой подушкой. При этом сваи повышают несущую способность основания, а промежуточная подушка выступает в качестве сейсмоизолирувдего элемента между свайным ростверком и сооружением. В имеющихся исследованиях и в СНиП даны рекомендации по проектированию и расчету рассматриваемых фундаментов в сейсмических районах, но отсутствуют необходимые данные для проектирования зданий на таких фундаментах. В связи с этим в диссертации выполяеныфрасчеты сейсмических колебаний типового здания на слое вулканического пепла, подстилаемого скальной породой (условия Камчатского региона). В расчетах варьировалась толщина надростверковой подушки и толщина,слоя пепла, а также конструкция плиты ростверка - раздельная (на кавдую сваю) и сплошная. В результате определены усилия в сваях и сейсмическая нагрузка на здание и установлено, что конструкция фундамента в виде свайного ростверка с промежуточной подушкой позволяет обеспечить сейсмостойкость как здания, так и основания. Расчетная толщина слоя промежуточной подушки, при которой исключается передача от здания горизонтальных нагрузок на сваи, составила .около 50 см, что подтверждает вывод, полученный при экспериментальных исследованиях НИИОСП. :..... . '**

Сейсмическая нагрузка на типовые 4-5-этажные здания, возводимые на площадках, сложенных грунтами З-ей категории, в 9- . балльных районах оказывается меньше, чем аналогичная нагрузка на здания, расположенные на скальных основаниях с 9-балльной сейсмичноотью.

Для свайного фундамента'с промежуточной подушкой толщиной менее 50 см установлена существенная неоднородность работы свай; при раздельной плите ростверка средние сваи оказываются перегруженными на 40-60 %, а при сплошной плите ростверка -перегружены, крайние, сваи на 10-15 %.

■ 8. Учет взаимодействия сооружения с' основанием при проектировании систем специальной сейсмозащиты . ' зданий и сооружений ,,,

В области сейсмозащиты помимо традиционных методов антисейсмического усиления посредством развития сечений элементов конструкции для зосприятия сейсмических сил всё более широкое распространение приобретают специальные методы сейсмозащиты. сооружений, основанные на целенаправленном изменении динамиче-38

ской схемы сооружения, приводящем к снижению сейсмических нагрузок. ........

Теория сейсмостойкости систем со специальной сэйсмозащи-той и различные технические решения сейсмозащитяых устройств получили развитие в работах Я.М.Айзенберга, Т.У.Аубакирова, Т.Ж.Кунусова, Л.Ш.Килимника,' Ю.Г.Козьмина, Б.Г.Коренева,- В.В. Назина, В.С.Полякова, С.В.Полякова', 'В.И.Смирнова, Л.А.Солдато-вой, В.П.Чуднецова, Ю.ДЛерепияского, С.А.Шульмана, В.Г.Яременко, Р.В.Блэклея, К.Масахару," Б.Паво и .других специалистов.

Некоторые технические решения'сейсмозащиты реализованы на практике. Однако часть из них при сильных землетрясениях оказались несейсмостойкими. Оценки эффективности специальных-систем сейсмозащиты, полученные разными авторами,- носят противоречивый характер. Всё это_указнвает на необходимость дальнейшего' " исследования этих систем,"оптимизации их параметров и установления области эффективного применения.

В реферируемой" главе'предложена"классификация систем" сейсмозащиты по принципу их работы. В соответствии с ней проанализирована эффективность сойсмозащитннх систем, причем основное внимание-удолепо наименее-изученным вопросам оптимизации параметров стационарных-сейсмопзолпрующях фундаментов-(СФ) на-упругих (УО)-и кинематических (КО) опорах, СФ со скользящим поясом (СП), а~также' динамических'гасителей колебаний (ДГК).

Поскольку "СФ являются "существенно нелинейными"системами, их расчет'возможен только по акселерограммам землетрясений, поэтому выбор-пакета расчетных" аксвлерохраьм приобретает принципиальное " значение и в решающей" мера -определяет результаты'расчета. "В связи с этим в-работэ"проанализированы принципы построения такого пакета,- сформулированк" требования по ограничению искажений акселерограмм в длиннопериодной области-и по корреляции амплитуды "сейсмич-'ского воздействия о его преобладающим периодом. С учетом этого составлен пакет акселерограмм для расчета сейсмоизолированных сооружений." С использованием указанного пакета рассмотрена задача-оптимизации" периода колебаний тн исил трения для СФ в'зависимости от амплитуды и спектрального состава сейсмического воздействия. ...............'""' " '

Уравнения колебаний сейсмоизолироваяной системы о ДСТ представлены в диссертации в безразмерной форме

-i7¡ 4- 2 b¡j +2>¡j -¿j (12)

В этих уравнениях - безразмерные ускорения, а =

= —— - относительные смгщояия массы «щ- ; кЕ - какси-

с * . tÍ.TP V

глальноо ускорение основания; i|j - >j /¡;с - относлтолыыи коэффициент трения, внрааасыий чорез условвиа коэффициент трения Kj]p -—|Ч— , где F,j - сила трения в ДСТ мозду массами

n¡ и f»j ; у„- нормированная акселерограмма; е.. - жесткость ДСТ ыеэду массами a¡ и oj ; »jjj" - относителышэ остаточные смещения в ДСТ' шэд масса:.?! «ч и raj . Осгалышо обозначения соответствуй? ранее принятым в автореферате. Предложенная форма записи уравнений (12) позволяет при оптимизации исключить варьирование амплитуда сейсмического воздействия, определив оптимальное значение i0I„ . Переход к условному коэффициенту трония осуществляется по формуле

к£г = ке1сот .(13)

-Оптимизации величин т„ и i осуществлена в работе численно путем их-варьирования на заданной сетке значений. Результаты численного моделирования подтвердили вывод имеющихся исследований о- существовании оптимального коэффициента трения iOI1I , минимизирующего ускорения-сооружения, и его -малой зависимости от периода т„ . Однако зтот вывод оказался справедлив лишь в ограниченной области I с < т„ < 1,5+2 с. При тм> 1,5+2 с на-блзздается снижение оптимального значения к°р"Т с ростом периода т„ . Кроме того, установлено существование критического периода- ткр , характеризующегося тем, что при т„>ткр оптимального значения коэффициента трения не существует.

Оптимальная величина трения существенно зависит от спектрального состава сейсмического воздействия: чем более кестким является воздействие, тем кзныле значение гОП7 (при одинаковом нормировании расчетных акселерограмм). Отмеченное обстоятельство затрудняет проектирование ДСТ. В связи с этим для облегчения проектных работ в диссертации введено понятие универсальной настройки параметров СФ, при которой обеспечивается требуемое ограничение ускорений и смещений- на заданном пакете акселерограмм.

Анализ СФ на Y0 и КО с оптимальным трением показал их высокую надежность при сейсмических воздействиях силой до 9 бал-40

лов. При более сильных землетрясениях сейсмостойкость сооружений с СЦ снижается. В этом случае требуется совершенствование механизма демпфирования колебаний, з частности, использование двухкаскадного дешифрования и клинового демп&ера. 3 диссертации приведена оптимизация их параметров. При этом установлено, что распределение сил трения между каскадам! демпфирования и их жесткость практически из сказываются на ускорениях сейсмо-изолировашюго сооружения, по существенно влияют на взаимные смещения фундаментных плит.

Приведенные рекомендации по подбору парапзтроп клинового дк.лфера и ДСТ относятся к случат жесткого основания. Для сеис-поизолпроваппых сооружений, расположенных на наскальных грунтах, в результате массовых расчетов на DEM системы "сооружение - Ojj -основание" получена зависимость величины 1а„т от модуля деформации основания ii0 .

Как показал анализ, при выполнении условия к,р ~ к1™' сооружения с 03 на яоекалышх грунтах шясаг меньшие максимальные ускорения л гзегаяшз смсщонпя (фундаментных плит по сравнению с аналогичны;:;! сооружениями ла скальных основаниях. Таким образом, вывод о низкой сейсмостойкости 05 на слабых грунтах, распространенный в литературе, справедлив только тогда, когда ит? > к*"™' , т.о. когда сооружение запроектировано без необходимого демпфирования.

В роферируемой глава исследованы также СФ с СП, При этом показано, что при длиннопериодннх воздействиях взаимные смещения фундаментных плит могут достигать опасных значений, приближаясь к I м. Для уменьшения этих смещений при 9-балльннх воздействиях возникает необходимость существенного (в 1,5-2 раза) увеличения сил трения. В этом случае на наскальных'грунтах возникает значительное рассеяние энергии в грунт, что приводит к дополнительному снипипгаэ ускорений и смещений систомы по первой форме колебаний. В то жа время возрастает влияние высших форм колебаний. В диссертации установлено, что при КтрЖ1,0^ или при т„ >Тцр и любых значениях кт„ системы с сойсмопоясом и систем! па упругих (кинематических) опорах по характеру и параметрам колебаний практически но отличаются друг от друга. Поэтому все выводы, полученные ранее для 05 на упругих опорах, в указанном диапазоне значений к,р и т» относятся в полном

объема и к СФ о сейсмопоясом. В частности, чем меньше модуль деформации основания, тем больше должен быть коэффициент к^ .

Переходя к вопросу о динамическом гашении колебаний, следует отметить, что основополагающие результаты в этой области получены Б.Г.Кореневым, В.С.Поляковым и Л.М.Резниковым. Ими показано, что на линейной стадии работы конструкции*при обеспечении известной настройки ДГК на частоту основного тона колебаний сооружения можно' существенно снизить максимальные сейсмические нагрузки на его элементы. Имеющиеся исследования исходят из применения гасителя малой массы, но превышающей 5 % от массы сооружения. В этом случае даже незначительные отклонения в настройке ДГК шключалт гаситель из работы; а такие отклонения неизбежны вследствие строительных допусков, сезонного изменения свойств конструкции и особенно при сильных землетрясениях, когда в сооружении накапливаются повреждения и частота основного тона его колебаний изменяется.

В целях обеспечения работоспособности ДПС автором предложено применять гасители большой массы, используя в качестве последней часть самого сооружения. В этом случае отношением массы гасителя к массе сооружения изменяется от 0,1 до 10 и известные формулы для подбора жесткости и демпфирования гасителя, исходящие из малости v , оказываются неприемлемыми. В диссертации приведены примеры ДГК большой массы для мостов и резервуаров и на основе численного моделирования гармонических колебаний получены параметры оптимальной настройки ДГК большой массы по частота и демпфированию. Анализ результатов исследования показал также, что режим динамического гашения колебаний может быть реализован лишь при \/< 2,1. При \/>2,1 по одной из форм колебаний системы "ДГК - сооружение" демпфирование превосходит критическое и гаситель превращается в демпфер Ланчестера. Для случая, когда оптимизация настройки на возможно по конструктивны:.! соображениям, установлены пределы демпфирования, в рамках которых достигается эффект гашения.

Как показали расчеты ДГК по акселерограммам землетрясений, полученные значения настройки и демпфирования могут быть распространены и для реальных сейсмических нагрузок.

Для учета накопления повреждений в конструкции в диссертации рассмотрена модель сооружения с ДГК, в которой жесткость линейно падает, а демпфирование линейно растет с увеличением 4-2

максимального перемещения системы за историю ее нагружения. В этом случае в качестве критерия эффективности. ДГК принята повреждаемость сооружения, характеризуемая специальным параметром, опиоанншл в реферируемой главе. В рассмотренной постановке использование ДГК большой массы при сейсмических воздействиях, нормированных на ускорение 0,4к , снижает повреждаемость сооружения в 2-3 раза.

На основе полученных данных исследовано влияние свойств основания на эффективность работы ДГК. При этом установлено, что на нескальных основаниях по сравнению со скальными эффективность ДГК снижаэгся на 5-10 % вследствие снижения рассеяния энергии в грунт при работе ДГК. Как показал анализ, в этом случае целесообразно на 10-15 % увеличить демпфирование в упругой связи ДГК. Рекомендуемне ДГК большой массы имеют существенные преимущества перед традиционными гасителями малой массы, поскольку оказываются нечувствительными к изменениям свойств основания, связанным с его промерзанием, оттаиванием, обводнением и т.п.

Выполненные теоретические исследования позволили разработать новыо конструктивные решения устройств сейсмоизоляции мостов, АЭС, резервуаров и .других инженерных сооружении.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Как показал анализ, нормативные методы оценки сейсмостойкости сооружений, базирующиеся па опыте прошлых землетрясений, дают удовлетворительные результаты лишь для объектов массовой застройки - жилых и промышленных зданий средней этажности.

Для инженерных сооружений требуется разработка более точных методов расчета с учетом специфических особенностей их колебаний. Эти особенности вызывают иной характер взаимодействия фундамента с основанном по сравнении с объектами массового строительства. Поэтому учет взаимодействия в системе "сооружение - грунт" является основной проблемой в теории сейсмостойкости инженерных сооружений.

Между тем эта проблема изучона недостаточно, что приводит во многих случаях к нерациональным техническим решениям, снижению надежности сейсмостойкого строительства п ограничению применения прогрессивных систем сейсмозащиты.

Проведенные исследования позволили разработать вариант то-

ории сейсмостойкости, в-котором впервые в явном виде учитывается взаимодействие сооружения с основанием в процессе землетрясения. На их основе усовершенствованы и внедрены в практику проектирования метода расчета рада инженерных сооружений: мостов, больших плотин, РО ЛЕС, сейсмоизолированных фундаментов и созданы ноше технические решения оейсмозащиты этих сооружений. .'.,.'

Основные результаты работы заключаются в следующем:

1. Исследованы и развиты динамические модели грунтовых, оснований с различным числом степеней свобода при учете гистерезиса, неоднородности грунта,, формы и заглубления фундамента. При отом установлено, что все дискретные модели основания доданы включать демпфирующие элементы, обеслечиза-ащпа поглощение энергии, равное ее излучению в основание упругими волнами.

2. Построены уравнения сейсмических колебаний системы "сооружение - основание" с учетом нео,инородного демпфирования в грунто и элементах конструкции, а также неоднородности поля ускорений по длино сооружения. Для этого разработана мою,дика формирования матриц эквивалентного вязкого демпфирования, учитывающего гистерезис в грунте и конструкции, а также излучение энергии на бесконечность упругими волнами.

3. На основе построенных уравнений модифицированы и развиты существующие методы оценки сейсмостойкости сооружении - линейно-спектральный и численного интегрирования в линейной и нелинейной постановках; для реализации этих методов разработано програгялное обеспечение. Сущность предлагаемых разработок заключается в определении, помимо спектра частот, и спектра демпфирования (коэффициентов неупругого сопротивления по формам колебаний | ), в соответствии о которыми в формулы для вычисления сейсмических сил вводятся поправки, явно зависящие,от величины ^ . ■

4. Для оценки сейсмостойкости различных сооружений выявлены общие для них закономерности взаимодействия с основанием и введены безразмерные параметры взаимодействия, определяющие эти закономерности: безразмерная собственная частота а. , относительная масса т. и параметр соотношения сдвиговой и.поворотной жесткостей фундамента эа , Установлены области, значений введенных параметров, в которых существенно взаимодействие сооружения с основанием. . ."'"

5. На основе разработанной-теория взаимодействия сооружения с грунтом уточнена-методика расчета различных инженерных сооружений на сейсмические воздействия с учетом специфики их колебаний. •

Для мостов: . ; '

' - разработаны, уточненные расчвтнно схамн мостов, принятые в СНиП П-7-81 "Строительство, в'.сейсиичоских районах";

-предложена система расчетных коэффициентов для определения инерционных--сейсмических нагрузок на'элементы-мостов; уточнены нормативные значения коэффициента к^ , учитывающего демпфирование, и коэффициента сочетания сейсмической и подвижной келэзнодоротаой нагрузок; •" ..

- на основа массовых расчетов, опор и пролетных строений даны предложения по.расчету мостов, упрощающие их типовоо проектирование;

- разработаны теоретические основы и практические рекомендации по оценка сейсмостойкости эксплуатируемых мостов на сети железных и автомобильных дорог; на основе этих разработок в Туркмении выпущен соответствующий нормативный документ РСН-44-88 и проведена классификация мостов на линиях Чардаоу -Ашхабад - Красяоводск и Луговая - Фрунзе - Рыбачье;

- получено теоретическое обоснование известных экспери-мэнталькых данных по изменении параметров затухания'колебаний пролетных строений мостов. В частности, показано, -¡гз при вертикальных колебаниях ото затухание определяется преимущественно излучением энергии в основание, а при горизонтальных - гистерезисом в грунте и опорах.

Для бояь'лж плотин:

- оценены значения расчетных' коэффициентов для определения инерционных нагрузок на гравитационные плотины;

- исследовано вл.янлэ в комплекса пространственней работы и переменности упругих характеристик материала на сейсмостойкость земляных плотин; показано, что отмеченные факторы приводят к противоположным эффектам при колебаниях плотины и компенсируют друг .друга; учет только пространственной работы или только переменности упругих характеристик земляных плотин может привести к неправильной оценке их сейсмостойкости.

Для АЗС:

- установлено, что взаимодействие РО'АЭС с основанием

могло учесть и при простейшем моделировании основания однородным инерционным полупространством, но при обязательном учете пространственного характера колебаний РО;

- прл строительство РО АЭС на иескалышх основаниях наиболее целесообразно .использование овайнлх фундаментов; показано, что при таком фундировании возможно применение типового оборудования используемого для аналогичных АЭС, возводимых на скальном основании. Исключение может составлять оборудование, расположенное на отмэтко до 10 гл над подоавой плиты ростверка.

6. Даш рекомендации по назначению расчетной сейсмичности сооружений и площадок строительства, сложенных грунтами различных категорий. В частности, для опор мостов с фундаментами глубокого заложения, расчетную.балльность следует принимать на отметке, соответствующей точка приложения воздействия в расчетной схеме; инерционные свойства грунта в этом случао можно на учитывать.- .•■--'

7. Исследованы вопросы применения искусственного основания в виде-уплотненной'грунтовой подушки и свайного ростверка с промежуточной подушкой для повышения сейсмостойкости сооружений. ...................

Разработаны критерии и методика подбора размеров уплотненной подушки в зависимости от параметров взаимодействия ¡¡. .

в *>« ; - а * * .........."

- Показано, что искусственные основания в виде свайного ростверка -с промежуточной подушкой'толщиной 0,4*0,6 м обеспечивают высокую'сейсмостойкость как сооружения, так и-основания; это соответствует экспериментальным данным НИИОСП; кроме того, установлена неравномерность распределения горизонтальной нагрузки между сваями. ........

8. Дана классификация средств специальной сейсмозащиты сооружений по принципу их работы; исследованы основные закономерности сейсмических колебаний сооружений с элементами сейс-моизоляции и сейсыогаиенияи установлена специфика работы рассматриваемых систем в зависимости от грунтовых условий;' даны рекомендации по подбору параметров сейсыозащитяых устройств.

Для сооружений с сейсмоизолирующимл фундаментами (СФ) проведена оптимизация сил трепля в обычных, даухкаскадных и клиновых-демпферах сухого трения в зависимости от амплитуды и спектрального состава воздействия, а также периода настройка 46

сейсмоизоляции ти i установлено палачна критического значения тк?, при превышении которого невозможна оптимальная настройка СФ по трению.

Для обеспечения стабильной работа' динамических гасителей колебаний (ДГК) необходимо сущеотвэяноо увеличение его массы за счет части самого сооружения; для тшшх ДГК выявлено наличие критической массы гда v - отношение гасящей млс-сы к массе сооружения. При v> 2 сфТ.окт гашения исчезает и ДГК превращается в дс:.яфор Ланчоотора; применение ДГК при 0,3<v< 2 обеспечивает надежное снижение ииорцлошшх сейсмических нагрузок и повреждаемости сооружений при сильных землетрясениях.

' 9. Бшолнеяшо исследования позволили предложить и внедрить в практику проектирования"новые технические решения сейс-мозащигы мостов, АЭС-, резервуаров и .других инженерных сооружений.

Результаты Еыполпёншх исследований, методики расчета и програг.нноз" обеспечение могут быть использованы для оценки сейсмостойкости но только рассмотренных, но и любых других инженерных сооружений.

Основные положения диссертации освсщены в следующих публикациях: ' ' ■

Т, Савинов O.A., Уздин A.M. О некоторых особенностях механического взаимодействия сооружения п ого основания при зем-л0тряс0ш!ях//мзвссг1тя Ш5ИГ, т. 106, 1974. - С. II9-I25.

2, Уздия A.M. К вопросу об учоте ноупругих сопротивлений в процесса взаимодействия сооружения с основанием при зомле-трясешш//Извостпя Е-2ШГ, т. 108, 1975. - С. 193-197.

3.-Уздип A.M. Об особенностях взаимодействия сооружения

с основанием, соворщспгда гармонические колебашш//Соворшепст-Бопаннэ методов расчета и проектирования гидротехнических сооружений, возводимых в сейсмических районах. - Л.: Энергия, 197в„ - CoSS - 40. •

'4; Уздия АЛ". О'влиянии массы фундамента на взаимодейст-ви5 сооружения о основанием при сейсмических колебаниях/Динамика ословаяий, фуидемзнтов и подземных сооружений/Материалы Г/ Всесоюзной конференции. Книга I. - Ташкент: ЗАН, 1977. -С. 131- 134.

5. Уздин A.M. Учет взаимодействия сооружения с основанием

в расчетах на сейсмостойкость по спектральному методу/Д1звас-тпя ШПЛГ, т. 118, 1277. - С. 10-19.

6. Кондратов В.В., Уадин А.Ц. Особенности расчета пролетных* строений "мостов на сейсмические воздействия//Сайсмостойкоэ строительство. - 1979..- Bun.-4l'~ С.6-9.- " 1 '

7. Уздин.A.M. Норшроваш1е. сейсмических нагрузок на опоры мостов//Сейсмостойкоо строительство. - 1979..- Вып. 8. - С. 58. \ " . ' . '

- 8.''Савинов-O.A.; Уздин A.M. Обсчете грунтовых условий в расчетах-на сейсмостойкость -крупных инженерных сооружений// Строительная механика и расчет сооружений. - 1979. - is 6. -С. 61-65. ,.',, • ' . ' -

9. Савинов O.A. , Уздин A.M. К вопросу о нормировании сейс-ыических нагрузок на крупные гидротехнические соорукения//Гид-ротахническое"строительство. - 1979. - К 8. - С.. 51-53.

10. Савинов O.A., Уедин A.M., Od одной форме линейно-спектральной теории сейсмостойкости для расчета мостов//Сейсмостой-кость транспортных сооружений. - М.: Наука, 1980. - С. 10-27.

'' II. Уздин A.M.; Шварц U.A. Оценка' сейсмостойкости мостов с учетом взаимодействия временной нагрузки,1 пролетных строений и опор при продольных сейсмических колебаниям/Сейсмостойкость транспортных сооружений: - Ы.: Наука, 1980. - С. 27-40. ."

12. Савинов,O.A., Уздин АЛ.'., Щульиан С.Г. О системе расчетных коэффициентов при определении сейсмических нагрузок на большие шхотины/Д1етоды .количественной оценки, сейсмических воздействий и применение'спектрального'анализа в, сейсмологии.-Тбилиси: Цецниерба, 1980. - С. 168-182. - ■ • .

13. Никитин A.A., Тананайко О.Д.,-Уздин АЛЛ., Шварц Г,I.A., Шульман С.А. Оценка .сейсмостойкости фундаментов глубокого заложения опор, мостов при .учете, взаимодействия с прилагающим массивом грунта//Основания, фундаменты и .механика грунтов. -1981. - .к-2 . - С; 16-18. . "'■ : '. .

14. Сахарова В.В., Сильшщкий Ю.М., Уздин A.M.,- Щульман С.А. К вопросу об антисейсмическом усилении,мостов/Длучше-нпе. эксплуатационных, качеств,)! содержания-мостов и водопропускных труб. -'Л.':'Л1ШТ, 1980. -С..'3-18. '

1 15. Уздин A.M..06 учете демпфирования в расчетах сложных энергетических сооружений'на сейсмические воздействия//Методы исследований и расчетов сейсмостойкости гидротехнических и

сиоргетпчоскпх c0Oj5y:inr.::!t/Tcxicu докладов Всесоюзного совеэд-пяя. - Л.: riïïnrr, IGOI. -0. 12Э-Т20.

16. Уздзл Л.П. л др. CoSdiOOTO-'teii 1.10ст. А.о. СССР J" ',31253, its. SOI D I/CO.

17. Ko3i~v;m P.P., Коддратоз B.B., Улдлн A.M. Вд'лякао дл-'ччоского взг.гп годейсхвля «'¿'пдгсзягяв о осаовплег: па ко^обп-

«стя мостов с попд'""'."-"' г.зпог.?ипй,

топ л лодпо-лг:;: У ^o-icrтппАзреплд;:.

- ïr-on-: Л'ЛТДОУ!. - С. I3G-K9.

13. H::!*.t.'i:h A.A., Сгхяпюа 3.3., Олиллн A.D., Уздак A.M. Дсполл.зсл:'':;.;.л ¡у'х.з^лою о..лл.:ллл гл ■ ллля солсллллсллл ко-лслоплл опор пос;м:!//Сс:!с :сз:г:>:!:«э огропгзльстг/). - 1932. -3:п. 4. - С. I'1-IG.

19. Узд-!Я A.M. Od учета нооднородного ДСГЧГуЗрОВЗЯНЯ в pso-чоеях стрзпголкла ;:рлстругдпл//Сзгаг:лспствовг'п1а мссздоз рао-чзга одак'лЛ и соорулоплл на дл>; :т:лолло во:»до"сгг.:'л/ТбЗ!1с;: докладов Золсопзко'; дол'.'зпллллл. - 'Л.: дПЗПСА :л;. 3.A,Iiy;í3pc¡;-}:о, ÏC32. - С,. 39-10.

30. Уз.-::п А.*'., а др. Счлг.мэстолтл «Тяд^гзаг. A.c. СССР, А 1011700, :::;. ЗСЗ 27/31.

21. Длдлл A.Í.!. и ;;р. Рг.комлпдпп::;: по ywx-y csl!cr.crî40c«is: ьоздсГ.сс::::а при ;ipor;:cvj:noBOínKi мостил. - :,!,: ЦШШС, 1233. -С.

23. Уздпп АЛ.!. Учет дс!.а.т.провзкля в рклгах лппеГшо-спокт-ральлол гоор::п осЛс:аоои,оЛкоотз//,!8тзргакц копх-ореяцпй п созо-с.зяпЗ по гидротехнике..- I.: Зяергоагомиздат, 1932. - С. 23-34.

23. Уздин А.!,!. Алгорлтл рзсчзта слотом с иоодворэдшгл демпфированием np'i сейсмическом всздзйствяв, задазиом акселе-рогрпммзЛ зсмязтряоекия//С0.1смосгоЛкоо строительство, - IS33. -Вып. II. - С. 17-21.

2-1. Уздин A.!.!, i ,сяке сейсмостойкости моста, запрэокткрэ-взкиого по cTaj.'fM норма.,'//Сейсмостойкоз строительство. - 1933.

- Вып. 12. - С. 1-в.

25. Уздзн АЛ!. Уточнение козТДлцнепта сочетаний сейсмической л по.цппмнол нагрузок прл расчета :;олезиодоро;лтх мостов// СеПскостоПкоо строительство. - 1933. - Вып. 10. - С. <30-23.

26. Уздин A.LI. Влпяппо динамического взаимодействия фундаментов с основание:.: на поперочиые колебания пролетных строений мостов//Длнамлка основании, фундаментов я подземных сооружений/

Тезисы докладов У1 Всесоюзной конференции. - Л.: ВШИТ им. Б.Е.Веденеева, 1985. - 0. 57-59.

1 27. Савинов O.A., Сахарова В.В.,. Уздин A.M. Метод учета фрикционного взаимодействия фувдамента с грунтом основания при оценке сейсмостойкости инженерных сооруконий//Трение, износ и смазочные материалы/Труда Международной научной конференции, том 3, 1985. - С. 132-138. .

28. Уздин A.M. Алгоритм расчета мостов на сейсмическое воздействие, заданное акселерограммой землетрясония//13опросы динамики мостов ir теории колебаний. - Днепропетровск:ДИИТ, 1983. - С. 96-103.

29. Уздин A.M. Метод определения спектральных характеристик сооружений с неоднородным демпфированием для оценки их сейсмостойкости//Сейсмостойкое строительство. - 1986. - Вып. 4. - С. 2-6.

30. Уздин A.M. Об учете рассеяния энергии при оценке сейсмостойкости транспортных соорукений//Сейсмостойкость транспортных и. сетевых сооружений. -М.: Наука, 1986. - С. 35-44.

31. Уздин А.М; Об учете взаимодействия сооружения с основанием' при оценке сейсмостойкости АЭС//Известия ВНИИГ, 1986, т. 191. - С. 103-106;

32. Титов В.Ю., Уздин A.M. Назначение упругих характеристик основания при расчете сейсмостойкости "свайных фундаментов //Основания, фундаменты и механика грунтов. - 1989. - )S I. -С. 20-21.

33. Альберт И.У., Квуфман Б.Д., Савинов O.A., Уздин A.M. Сейсмозащитные фундамент АЗС. - М.: Информэнерго, 1988. - 64 с.

34. Уздин A.M. и др. Инструкция по оценке сейсмостойкости эксплуатируемых мостов на сети железных дорог (на территории Туркменской ССР). РСН-44-88. - Ашхабад: Ылым, 1988. - 106 с.

35. Уздин A.M. К вопросу о проектировании искусственных оснований .для обеспечения сейсмостойкости сооружений//Сейсмо-логия и сейсмостойкое строительство на Дальнем Востоке, часть 2. - Владивосток: ДальНИИС, 1939. - С. 52-53.

36. Берэзанцева Е.В., Симкин А.Ю., Уздин A.M. Фрикционно-подвижные соединения на высокопрочных болтах//Болтовые и спе-цг^лыше монтажныэ соединения в стальных конструкциях/Труда Международного коллоквиума, том I, 1939. - С. 73-76.

3-7. Уздин A.M. Совершенствование динамических моделей