автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Сейсмозащита многоэтажных кирпичных зданий в районах высокой сейсмической опасности

На правах рукописи

ФАХРИДЦИНОВ УЛУГБЕК

СЕЙСМОЗАЩИТА МНОГОЭТАЖНЫХ КИРПИЧНЫХ ЗДАНИЙ В РАЙОНАХ ВЫСОКОЙ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ

05.23.01 -Строительные конструкции, здания и сооружения

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва - 2005 г

Работа выполнена в Московском институте коммунального хозяйства и

строительства (МИКХиС)

Научный консультант - доктор технических наук

Курзанов Адольф Михайлович

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Кодыш Эмиль Наумович

-доктор технических наук, профессор Саргсян Акоп Егишович

-доктор технических наук, профессор Хромец Юрий Николаевич

Ведущая организация

-СИБИРСКИИ ЗОНАЛЬНЫЙ научно-исследовательский И ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ (СИБЗНИИЭП).

Защита состоится на заседании диссертаци-

онного совета Д 212.153. 01 при Московском институте коммунального хозяйства и строительства по адресу: 109029, г. Москва, Средняя Калитниковская ул. д.30, актовый зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского института коммунального хозяйства и строительства.

Автореферат разослан

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук, профессор

Бунькин И.Ф.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы На земном шаре ежегодно происходит свыше 300 тыс. землетрясений различной интенсивности. Следствием сильных землетрясений являются, как правило, катастрофические разрушения сооружений и массовая гибель людей. Имеется немало примеров землетрясений, в результате которых разрушались целые города и населенные пункты.

Анализ распределения территории и населения б.СССР по районам с различной сейсмичностью показал, что общая площадь сейсмических районов б.Советского Союза составляет около 22% всей его территории. В этих районах расположены девять столиц республик, сотни городов и тысячи сельских населенных пунктов, ведется около 30% жилищного строительства, проживает более 25% населения. Освоение богатых природных ресурсов сейсмических районов требует больших вложений в капитальное строительство, в том числе в выполнение специальных антисейсмических мероприятий, стоимость которых для 7-9 балльных районов составляет по меньшей мере 4-15% от стоимости строительства.

Возрастающие объемы капитального строительства, увеличение численности и улучшение условий проживания населения, массовое жилищное строительство в крупных городах с неблагоприятными инженерно-геологическими условиями и крайне ограниченными возможностями расширения территории предъявляют высокие требования к надежности и экономичности многоэтажных зданий и сооружений, строящихся в районах высокой сейсмичности. Поэтому, перед теорией и практикой сейсмостойкости сооружений на современном этапе ставятся новые более сложные задачи, связанные с необходимостью учета запасов прочности конструкций в предельной стадии работы при интенсивных сейсмических нагрузках, переходом к нелинейным пространственным расчетным моделям, более полно отражающим реальные свойства зданий и сооружений, использованием эффективных способов сейсмозащиты зданий, снижающих сейсмические нагрузки, повышением количества и качества новых

сейсмологических данных, характеризующих долговременную сейсмическую опасность территории, поверженной сейсмическим воздействиям.

Наиболее важным направлением современной науки о сейсмостойком строительстве становится разработка способов сейсмозащиты и расчетной оценки их эффективности на основе нелинейных упруго-пластических расчетных моделей систем «сооружение - инерционное основание» с учетом характера сейсмического воздействия в форме инструментальных записей землетрясений

В последние десятилетия специалистами в области сейсмостойкого строительства ведется работа по созданию и применению новых способов сейсмоизоляции кирпичных зданий и сооружений с помощью сейсмоизоли-рующих опор (СО).

Примером тому могут служить натурные испытания на нагрузки типа сейсмических 5-этажного сейсмоизолированного кирпичного здания и его

3-х этажного фрагмента проведенные д.т.н. Курзановым A.M. и инж. Ахмедо-вым A.M. Результаты натурных испытаний показали, что применение сейсмои-золирующих опор позволяет снизить сейсмические нагрузки на надземную часть здания на 1-2 балла, что в свою очередь приводит к значительному снижению себестоимости зданий и повышению их надежности.

Кирпичные конструкции - один из традиционных материалов, широко применяемых в строительстве зданий различною назначения, что обусловлено повсеместным распространением сырья для его изготовления и рядом качеств, особенно ценных для стен зданий и сооружений. К их числу можно отнести долговечность кирпичных зданий, хорошую сопротивляемость атмосферным воздействиям, высокую механическую прочность. Одним из существенных преимуществ зданий из кирпича по сравнению со зданиями из других материалов (крупнопанельными зданиями) является лучший микроклимат в квартирах из-за высоких теплотехнических качеств и хорошей звукоизоляции кирпичных стен.

Кирпичные здания, широко распространенные в сейсмических районах, относятся к наименее сейсмостойкому конструктивному типу зданий, т.к. по ряду причин, несовершенство норм проектирования, низкое качество строительства и др. получают наибольшее повреждения среди всех конструктивных типов зданий.

СНиП П-7-81*(6) ограничивают этажность кирпичных зданий из кладки 2-категории 5-ю этажами в 7-балльной сейсмической зоне, 4-мя в '8-балльной и 3-мя в 9-балльной.

Ограничение этажности кирпичных зданий делает невыгодным их строительство в районах престижной застройки из-за дороговизны участков, относительно высокой стоимости инженерных сетей и благоустройств. При малой этажности себестоимость 1м2 жилья становится неконкурентоспособной.

На сегодняшний день одним из реальных путей повышения этажности сейсмостойких кирпичных зданий является их сейсмоизоляция.

Целью диссертационной работы является комплексное решение научно-технической проблемы строительства сейсмостойких многоэтажных кирпичных зданий в районах высокой сейсмической опасности.

Для достижения поставленной цели были выполнены следующие работы:

- проведен сравнительный научно-технический анализ современных представлений о механизме сейсмических разрушений сооружений и способов сейсмозащиты, получивших практическое применение в сейсмостойком строительстве многоэтажных кирпичных и других зданий;

- обоснованы деформационные признаки предельных состояний кирпичной кладки;

- разработаны расчетные модели и принципы расчета конструктивных элементов сейсмоизолированного многоэтажного кирпичного здания;

- предложены расчетные и математическая модели сейсмоизолирован-

ного кирпичного здания на нелинейных сейсмоизонирующих опорах:

- предложена методика анализа нелинейной реакции сейсмоизолирован-ного многоэтажного кирпичного здания на сейсмические воздействия, представленные выборкой инструментальных записей землетрясений;

- разработаны рекомендации по проектированию, строительству и мониторингу многоэтажных кирпичных зданий в 7-9-балльных сейсмических районах:

- предложена методика натурного экспериментального исследования-идентификации величины коэффициента поглощения энергии линейно упру гих колебаний кирпичной кладки;

- оказана техническая помощь проектным и строительным организациям в проектировании, строительстве и натурных испытаний сейсмоизолирован-ных многоэтажных кирпичных зданий и их фрагментов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

Решена научно-техническая проблема сейсмозащиты многоэтажных (не более 12 этажей ) кирпичных зданий со стенами из кладки 2- ой категории в районах высокой сейсмичности ( не более 9 баллов), в том числе:

- проведен комплекс исследований с целью выбора наиболее эффективного вида активной сейсмозащиты многоэтажных кирпичных зданий;

- обоснованы деформационные признаки предельных состояний кирпичной кладки .отсутствующих в действующих нормах по каменным и армока-менным конструкциям;

- разработаны нелинейно-упругие расчетные модели конструктивных элементов кирпичных зданий ;

- разработаны расчетные и математические модели сейсмоизолированной кирпичной коробки здания на нелинейно работающих сейсмоизолирующих опорах на сейсмические воздействия задаваемые в виде выборки инструментальных записей землетрясений.

Практическое значение работы заключается в том, что применение раз-

работанных рекомендаций по проектированию и мониторингу многоэтажных кирпичных зданий в районах высокой сейсмичности позволяет существенно увеличит надежность и обьемы сейсмостойкого строительства зданий повышенной комфортности из недорогих экологически чистых местных материалов Повышение этажности позвотяет более эффективно использовать дорогие зе-метьные участки в престижных районах увеличить количество жилой площади на 1м2 площади застройки, снизить расходы на инженерные сети и благоустройства

Разработанная методика нелинейного расчета многоэтажного кирпичного здания по предельным состояниям вместе с обоснованными признаками предельных состояний не только повышают надежность расчетного анализа сейсмической реакции здания, но и выявляют дополнительные резервы его сейсмостойкости

Автор защищает.

- деформационные признаки предельных состояний, возникающие в кирпичной кладке под сейсмической нагрузкой высокой интенсивности,

- расчетные модели и принципы расчета конструктивных элементов сейсмоизолированного многоэтажного кирпичного здания,

- расчетную и математическую модели сейсмоизолированного многоэтажного кирпичного здания на нелинейных сейсмоизолирующих опорах.

- методику анализа нелинейной реакции сейсмоизолированного многоэтажного кирпичного здания на сейсмические воздействия, представленные выборкой инструментальных записей землетрясений;

-рекомендации по проектированию, строительству и мониторингу многоэтажных зданий в 7-9- балльных сейсмических районах;

- методику натурного экспериментального исследования- идентификации величины коэффициента поглощения энергии линейно упругих колебаний кирпичной кладки

Результаты проведенного исследования внедрены при проектировании и строительстве 9-12 этажных сейсмоизолированных кирпичных жилых зданий в 7-8 балльных сейсмических районах Кузбасса (г.г.Новокузнецк. Между реченек) и 5-этажного сейсмоизолированного кирпичного жилого дома в 9-балльной сейсмической зоне Бурятии (пос.Селенгинск).

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы доложены в докладах

и сообщениях на секции «сейсмостойкость сооружений» НТС. ЦНИИСК им.Кучеренко (г.Москва 1993, 1995, 1996г.г.). на заседании кафедры «Сопротивление материалов и строительная механика» РГОТУПС, г.Москва, 1996г., на заседании научно-дискуссионного семинара РУДЫ (Российский университет дружбы народов ) по современным теоретическим и прикладным проблемам механики грунтов и алгоритм их решения, i Москва 2000г., на международном семинаре-совещании «Геология и компьютеризация» (г.Москва, МГСУ.2000г.), на Российско-Польском семинаре «Теоретические основы строительства» (г.Москва 2000г., Варшава 2001 г), на международном научно-практическом семинаре «Сейсмостойкое строительство из местных строительных материалов в Центральной Азии». (Ташкент 1996г.), на научном семинаре факультета ПГС Самаркандского Государственного архитектурно-строительного института (г.Самарканд. 1995 96 г.г ), на заседаниях кафедры «Архитектура 3 и С» Самаркандского Государственного архитектурно-строительного института (1995-2003 гг.).

По теме диссертации автором опубликовано 22 научных работ и 2 монографии в соавторстве.

Структура и обьем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы (209 наименований), приложения, всего 283 страницы, в том числе 6 таблиц и 61 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение посвящено обоснованию актуальности темы диссертации, практическому значению повышения этажности кирпичных зданий в районах, высокой сейсмической опасности. Обоснован вывод, что на сегодняшный день одним из реальных путей повышения этажности сейсмостойких кирпичных зданий является их сейсмоизоляция Сформулирована цель диссертационной работы и основные научные положения, выносимые на защиту.

Глава первая содержит информацию об опыте строительства и эксплуатации многоэтажных кирпичных зданий в 7-9- балльных сейсмических районах. Рассмотрены причины сейсмических разрушений, проведен анализ существующих способов сейсмозащиты кирпичной кладки и кирпичных зданий в целом, поставлена задача исследования.

Из опыта обследования последствий сильных землетрясений следует, что комплексная причина разрушения кирпичных зданий при землетрясениях является неудовлетворительное качество проектирования и строительства, в том числе пониженная монолитность кладки

В статье A.M. Курзанова «Концептуальные ошибки в теории нормировании сейсмостойкости сооружений» (журн ПГС, №2, 2002г.) отмечается три концептуальные ошибки в теории и нормировании сейсмостойкости сооружений, которые составляют причину губительной опасности нормативного спектрального метода расчета на сейсмическую нагрузку, обьязательного для всех зданий и сооружений основного строительства Первая ошибка- использование неизменной линейной модели сооружения от начала до конца сейсмического воздействия, вторая- использование величины сейсмического ускорения грунтов основания в качестве единственной нормативной меры интенсивности землетрясения, третья- использование лишенных физического содержания и не поддающейся опытной проверке и обоснованию эмпирических нормативных коэффициентов для изменения величины расчетной сейсмической нагрузки на сооружение в несколько раз.

Анализ повреждений зданий сильными землетрясениями показывает, что сейсмические перемещения основания являются одним из главных факторов, определяющих степень повреждения надземных конструкций. При сильных землетрясениях в слабых грунтах наблюдаются меньшие ускорения и значительно большие перемещения, чем в плотных грунтах. Напрашивается вывод: именно большие перемещения грунта- является одной из причин сейсмических разрушений зданий и других сооружений.

Предлагаемое нами решение проблемы сейсмозащиты многоэтажных кирпичных зданий в районах высокой сейсмической опасности разработано в соответствие с основными положениями, изложенными в статье В.М. Бонда-ренко, Б.В. Гусева. A.M. Курзанова « Концептуальные основы проектирования сейсмостойких зданий сооружений » (журн. ПГС №3, 1997г.).

В б. СССР исследованиями сцепления в кирпичной кладке занимались многие ученые: Измайлов Ю.В.. Онищик Л.И., Поляков СВ., Семенцов С.А., Шишкин А.А., Калашников Е.К., Коноров А.В., Котов И.Т., Кукебаев М.М., Малярик М.Г., Пильдиш М.Я., Рабинович А.И., Разин А.А., Сафаргалиев СМ., Соколов М., Степанян ВА, Фахриддинов У. И др., за рубежом: Андеррегг Ф., Брокер О., Коннор К., Пальмер Л., Парсонс Л., Торнтон и др.

Трудности получения высокого сцепления в кладке, выполняемой ручным способом в условиях обычной строительной площадки, вынуждают искать эффективные способы конструктивного усиления кладки: включение в кладку бетона и железобетона, армирование кладки и др.

К исследованиям, проводимым в этом направлении, следует также отнести работы Алексеенкова Д.А. Гельмана Н.З., Гроссмана А.Б., Измайлова Ю.В. Ко-жаринова СВ., Коноводченко В.И., Майбороды В.Ф., Оруджева У.М., Полякова СВ.. Садыхова З.Г., Сафаргалиева СМ., Турсунова Н.Т.,Фазылова У., Ширина В.В., Шорохова Г.Г. и др.

Наряду с традиционными «пассивными» способами сейсмозащиты в последние десятилетия в сейсмостойком строительстве получили применение

системы активной сейсмозащиты сейсмоизолирующие, антирезонансные, комбинированные и др.

В различных сейсмических районах в разные годы построены и эксплуатируются сейсмостойкие здания, оснащенные системами сейсмозащиты, разработанными Айзенбергом Я.М.. Жунусовым Т.Ж. и Черепинским Ю Д . Зеленко-вым Ф.Д. Зеленским ГА., Килимником Л.Ш. и Поляковым СВ., Кургановым A.M. и Складневым Н.Н., Назиным В В. и др

В Англии, Франции. США, Японии и Новой Зеландии применяются сейс-моизолируюшие резинометаллические опоры устанавливаемые между надземной частью здания и фундаментом.

ЦНИИСК им. Кучеренко совместно с Бишкекским политехническим институтом применил для сейсмоизоляции зданий скользящий пояс, предложенный Чуднецовым В.П. и Солдатовой Л.Л. представляющий собой ряд опор с пластинами из материалов с низким коэффициентом трения-скольжения. Ки-лимник Л.Ш. и Поляков С В. оборудовали скользящий пояс усовершенствованным ограничителем перемещения.

К сейсмоизолирующим фундаментам типа кинематических опор относятся опоры Назина В.В., Жунусова Т.Ж. и Черепинского Ю.Д., Курзанова A.M. и Др.

В 1992 г. на 8- балльных сейсмических площадках г. Новокузнецка завершено строительство 9-12-этажных кирпичных жилых зданий. Для снижения сейсмической нагрузки между фундаментом и надземной частью зданий установлены сейсмоизолирующие опоры (СО) в виде железобетонных колонн сечением 0,6x0,6 м. и длиной 2,1 м.

Цель настоящего исследования -разработка технологии сейсмозащиты многоэтажных кирпичных зданий, доступной для широкого внедрения в строительство в районах высокой сейсмичности.

Эффективность сейсмозащиты, означает, что она исключает возможность

перехода сейсмоизолированной кирпичной части здания во второе предельное состояние, обеспечивая таким обратом простую надежную линейно упругую расчетную модель работы кладки под сейсмической нагрузкой без необходимости разработки и последующей идентификации нелинейно упругой и упруго-пластической моделей деформации кладки для нелинейного анализа ее сейсмической реакции, в том числе на бегущие в здании сейсмические волны внутренних сил и перемещений.

С точки зрения надежности конструкция сейсмозащиты должна быть малочувствительна к неточностям в размерах при ее изютовлении и монтаже и к предельным деформациям основания, допустимым во время эксплуатации здания; упругие и пластические деформации в конструктивных элементах и узлах сейсмозащиты не должны снижать ее эффективность, срабатывание сейсмоза-щиты не должны зависеть от своевременного включения или выключения связей, величин сухого трения, других факторов, трудно обеспечиваемых и трудно контролируемых в условиях строительной площадки; сейсмозащита должны защитить здания от разрушения в случае больших сейсмических перемещений слабых грунтов и в случае, когда сила землетрясения превзойдет расчетную на ] балл, независимо от характера сейсмического воздействия и его спектрального состава

Для выбора системы сейсмозащиты. многоэтажных кирпичных зданий наиболее полно отвечающей перечисленным выше признакам, поставлена задача проведения сравнительного научно-технического анализа современных систем сейсмозащиты, уже опробованных в практике строительства многоэтажных зданий, с последующей доработкой лучшей системы применительно к конструктивным особенностям многоэтажных кирпичных зданий.

Для практического применения результатов исследования поставлена задача разработки рекомендаций по проектированию, строительству и мониторингу многоэтажных кирпичных зданий в районах высокой сейсмичности.

В целом выполнение поставленной задачи исследования ставит целью

обеспечить сейсмостойкость 9-12 этажных кирпичных зданий со стенами из кладки 2-ой категории (по п.8. табл.8. СНиП П-7-81*) в 7-9 балльных сейсмических районах. Такая цель не исключает необходимости проектирования многоэтажных кирпичных зданий из кладки 1-й категории, но учитывает нередкие в практике строительства случаи превращения проектной кладки 1-ой категории в фактическую кладку, едва удовлетворяющую требованиям 2-ой категории.

В решении поставленной задачи следует учитывать возможность заметного снижения несущей способности кирпичной кладки массового строительства по сравнению с результатами испытаний опытных образцов, специально изготовленных для экспериментальных исследований.

Вторая глава посвящена сравнительному научно -техническому анализу эффективности современных средств сейсмозащиты многоэтажных зданий.

Для большинства современных гражданских зданий высотой 5 и более этажей, особенно в районах с высокой сейсмичностью, повышение сейсмостойкости путем снижения сейсмической нагрузки с помощью тех или иных способов сейсмозащиты экономически предпочтительнее и надежнее повышения сейсмостойкости только путем усиления узлов и конструкций.

В каждом конкретном случае разработки системы сейсмозащиты здания, первостепенное значение имеют данные о расчетной модели сейсмического воздействия и расчетной модели динамической системы "здание-основание". Сейсмические нагрузки на здание являются продуктом взаимодействия этих моделей и изменяются при изменении хотя бы одной из них

Оснащение здания системой сейсмозащиты направлено на изменение его модели таким образом, чтобы в результате этого изменения уменьшилась сейсмическая нагрузка на здание. Эффективность способа сейсмозащиты измеряется величиной уменьшения сейсмической нагрузки и для одного и того же здания, оснащенного одной и той же системой сейсмозащиты, может существенно изменяться при изменении модели сейсмического воздействия.

В настоящее время большинство отечественных и зарубежных специалистов занимающихся разработкой и оценкой эффективных способов сейсмоза-щиты зданий исследуют и уточняют с помощью натурного эксперимента расчетную модель здания, оснащенного системой сейсмозащиты. посте чего с по-мошью расчета этой модели на акселерограммы претставительной выборки поту чают аналитическую оценку эффективности сейсмо защиты для каждой акселерограммы

СНиП ГТ-7-8Г «Строительство в сейсмических районах», кроме указания, что расчет по и 2 2 6 с использованием инструментальных записей \скорения основания при землетрясении, наиболее опасных для данного здания или сооружения, а также синтезированных аксе терограмм следует вести с учетом возможности ра?вития неупругих деформации конструкций, не ограничивает методику расчета другими требованиями и рекомендациями По существу СНиП приводит название задачи без изложения ее условия и способа решения. Открытыми оставлены вопросы исследования и выбора расчетной модели, составления представительной выборки акселерограмм, определения конкретных целей расчета, выбора метода расчет, применения результатов расчета для оценки сейсмостойкости здания

Классификация систем сейсмоизоляции, наиболее целесообразна по характеру зависимости восстанавливающей силы от перемещения здания. График этой зависимости является важнейшей характеристикой расчетной модели здания, оснащенного системой сейсмоизоляции, а мера сходства графиков является мерой сходства систем сейсмоизоляции, независимо от их конструктивных различий. Величина площади замкнутой петли графика является мерой затухания модели здания Наибольшая величина перемещения сейсмоизолированного здания относительно фундамента, при которой сейсмоизоляция сохраняет свою расчетную способность уменьшать сейсмическую нагрузку - главный показатель надежности сейсмоизоляции

На сегодняшний день число изобретений в области систем сейсмозащи-ты зданий существенно превышает 10". Всего несколько из этих изобретений

воплощены в реальные конструкции и еще меньше прошли сколько-нибудь надежную расчетную и экспериментальную проверку на эффективность

В различных сейсмических районах СССР и России в разные годы построены и эксплуатируются здания, оснащенные системами сейсмозащиты разработанными Айзенбергом Я.М.. Жунусовым Т.Ж и Черепинским Ю.Д., Зе-леньковым Ф.Д- Килимником Л.Ш., Кургановым A.M., Назиным В.В., Поляковым В.С.и др. Пока ни одному из этих зданий не представился случай доказать свою сейсмостойкость в условиях расчетного сильного землетрясения.

Приведенный в настоящей главе научно-технический анализ относится к системам сейсмозащиты, получившим сравнительно заметное применение в сейсмостойком строительстве на территории б. СССР и стран СНГ. К этим системам относятся: адаптивные, сейсмоизолирующий скользящий пояс, динамический гаситель колебаний, кинематическая опора КазПромстройНИИпроекта, сейсмоизолирующие опоры (СО) ЦНИИСК им. Кучеренко Госстроя СССР.

По результатам проведенного анализа для сейсмоизоляции многоэтажных кирпичных зданий нами предложены сейсмоизолирующие опоры (СО) ЦНИИСК им. Кучеренко Госстроя СССР.

Сейсмоизолирующая опора (СО) Рис. 1 и 2 относится к системам сейс-мозащиты, получившим заметное практическое применение в отечественном сейсмостойком строительстве многоэтажных гражданских зданий. Принципиальное отличие СО от других кинематических Катковых опор состоит в том, что с увеличением перемещения ее восстанавливающая сила теоретически непрерывно уменьшается. СО уменьшает сейсмическую нагрузку на здание до расчетного уровня независимо от того, насколько реальное землетрясение окажется сильнее расчетного. СО способна снижать горизонтальную нагрузку на здание в несколько раз в зависимости от соотношения ее основных геометрических размеров. Железобетонные СО изготавливают из тяжелого бетона классов В20-30 с применением арматуры классов А-1 и А-III, спокойной или полуспокойной листовой стали и стали уголкового профиля. Стальные СО изготавливают из спокойной или полуспокойной стали .

Pиc.l. Схема расположения СО в здании

1 - фундамент,

2 -СО,

3 - антисейсмический пояс,

4 - надземная часть здания

Рис.2. Принципиальная схема СО

1 - нижний блок; 2 - средний блок; 3 - верхний блок; 4 - стальное закладное изделие;

5 - стальной оголовок; 6 - стальная центрирующая пластина ; 7 - стальные гибкие связи.

Конструктивное решение СО предусматривает использование блока 2 как качающейся стойки, которая под действием сейсмической нагрузки отклоняется от вертикального положения.

СО применены для сейсмоизоляции многоэтажных зданий в Приморском крае. Амурской области, Бурятии, Иркутской области, Кузбассе, Краснодарском крае. В Лазаревском районе г.Сочи СО использованы для сейсмозащи-ты ранее построенного 16-этажного жилого дома с монолитным ядром жесткости и крупнопанельной обстройкой. В последние полтора десятилетия проведено более десяти натурных испытаний зданий на СО, в том числе не имеющие аналога в мире с амплитудой 5-10 см колебания надземных частей 5-9-этажных зданий относительно грунта, и натурные испытания 90-квартирного 5-этажного жилого дома несейсмостойкой серии на сейсмовзрывную нагрузку интенсивностью 8 баллов. Среди систем сейсмозащиты, применяемых в настоящее время в России, СО прошла наиболее суровую многократную экспериментальную проверку.

Третья глава посвящена анализу деформационных признаков предельных состояний стен кирпичных зданий.

По мнению известного специалиста в области сейсмостойких кирпичных зданий Полякова СВ.: При наличии в конструкциях зданий антисейсмических усилений, соответствующих интенсивности землетрясения, их повреждения по видимому должны быть не выше 2- степени (умеренные повреждения, небольшие трещины в стенах, откалывание довольно больших кусков штукатурки ).

Разделяя это обоснованное мнение, полагаем допустимым использовать в качестве признака наступления второго предельного состояния кладки многоэтажных кирпичных зданий раскрытия в стенах небольших несквозных трещин

В соответствии со сделанным допущением кладка переходит во второе предельное состояние в результате образования первой трещины. Таким образом, расчет кирпичной кладки по второму предельному состоянию сводится к расчету по образованию трещин. Но в разделе 5. СНиПП-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции», названном «Расчет элементов конструкций по

предельным состояниям второй группы ( по образованию и раскрытию трещин и по деформациям)», вопреки названию раздела отсутствуют нормы и правила расчета по образованию трещин Вместо расчета по образованию трещин приведен расчет по раскрытию трещин Си.5.3). который тоже не отвечает своему названию, гак как не позволяет определить ширин} раскрытия трещины. Нормативный расчет по раскрытию трещин в кирпичной кладке сведен к проверке не превышения условным краевым напряжением расчетного сопротивления кладки на растяжение в

случае внецентренно сжатых неармированных каменных конструкций с линейной эпюрой напряжений внецентренного сжатия, как для упругого тела. По умолчанию содержания ГНиП 11-22-81 можно предположить, что этот нормативный случай относится только к статической внецентренной нагрузкой только линейно упругого тела.

Из изложенного выше следует вывод, что в СНиП 11-22-81 нет непосредственного способа расчета кирпичной кладки по образованию трещин Никакого упоминания о таком способе нет и в другой литературе на тему расчета кладки кирпичных зданий по предельным состояниям второй группы на статическую или динамическую нагрузку

Мексиканский исследователь Л. Эстева провел испытания железобетонных однопролетных каркасов (3x3 м в осях колонн и ригелей с кирпичным и из бетонных камней заполнением) знакопеременной циклической статической-нагрузкой. При испытании отдельных образцов горизонтальная нагрузка сочеталась с вертикальной. При появлении диагональных трещин в кирпичной кладке заполнения перекосы составили 8-10"4-30'10"4. Условно допуская перекос равным 1(Ы(Г\ найдем, что соответствующее ему расчетное относительное удлинение растянутой диагонали равно Действительное удлинение растянутой диагонали было существенно меньшим из за контурных трещин, образовавшихся по концам растянутой диагонали на предыдущих ступенях нагруже-ния.

Принимая для кирпичной кладки [I категории временное сопротивление

осевому растяжению по неперевязанным швам (нормальное сцепление) равным 120 КПа (1,2 кгс/см2) (п.3.39 СНиП П-22-81). по СНиП И-22-81 определим модуль упругости (начальный модуль деформации) неармированной кладки

где - упругая характеристика кладки из глиняного кирпича пла-

стического прессования на смешанных цементных растворах марки не ниже 25 (табл. 15. СНиП П-22-81);

- временное сопротивление кладки (средний предел прочности)

сжатию;

к = 2 - коэффициент для кладки из кирпича и камней всех видов (табл. 14. СНиП 11-22-81);

Я = 0,9 МПа - расчетное сопротивление сжатию кладки из кирпича марки не ниже 75 на растворах марки не ниже 25. принимаемое по табл.2 СНиП II-22-81 с понижающим коэффициентом 0,85 при высоте ряда кладки 50-150 мм.

Предельную относительную деформацию центрально растянутой кладки

на пороге образования трещины ш™

еп = Я"/ЕГ| =0,8-1СГ4

В первом приближении для расчета кирпичной кладки по образованию трещин можно воспользоваться п.5.5.СНиП П-22-81, содержащим формулы расчетов по деформациям растянутых поверхностей каменных конструкций из неармированной кладки, в шту катурных и других покрытиях которых по условиям эксплуатации не может быть допущено появление трещин. В зависимости от вида покрытий кладки их относительная деформация растяжения на пороге образования трещин не должна превышать (0,5-1,0)-10"4 ( табл. 25 в СНиП II-22-81). В запас сейсмостойкости многоэтажных кирпичных зданий в качестве признака наступления второго предельного состояния по образованию трещин допустимо считать соблюдение неравенства

Согласно п.2.17 СНиП Н-7-81* «Расчет зданий и сооружений с учетом

сейсмического воздействия, как правило, производится по предельным состояниям первой группы В случаях, обоснованных технологическими требованиями, допускается производить расчет по второй группе предельных состояний». Этими двумя предложениями исчерпывается вся нормативная информация, которой следует руководствоваться при проведении расчетов по предельным состояниям зданий и других сооружений, проектируемых для строительства в сейсмических районах. Более того, пункт 2.17 «повисает в воздухе», поскольку основной нормативный метод расчета на сейсмическую нагрузку - спектральный метод по п 2.2а СНиП П-7-81*. обязательный для всех зданий и сооружений. - использует только линейно упругую расчетную модель, которая не учитывает перехода сооружения в предельные состояния второй и первой групп, и поэтому не нуждается в расчетных деформационных признаках наступления этих состояний.

Второй нормативный метод расчета по п.2.2.б СНиП П-7-81* с использованием инструментальных записей ускорений основания при землетрясении, наиболее опасных для данного здания или сооружения, а так же синтезированных акселерограмм, обязательный при проектировании особо ответственных сооружений и высоких (более 16 этажей) зданий, должен «учитывать возможность развития неупругих деформаций конструкций». Это тоже все, чем нормы вооружают проектировщика для расчета сейсмостойкости зданий и других сооружений по предельным состояниям первой и второй группы. Выбор расчетных деформационных характеристик сооружения и их значений по группам предельных состояний проектировщик вынужден на свой страх и риск, сделать сам, руководствуясь собственными представлениями об ответственности сооружения и его предельных состояниях.

В СНиП П-22-81 отсутствуют указания по расчету сжатых элементов каменных и армокаменных конструкций по предельным состояниям второй группы (по деформациям). Вместе с тем известно, что в кирпичных столбах могут возникать трещины как в результате статического нагружения центрально сжимающей нагрузкой, так и в результате пу тьсируюшего приложения цен-

тральной сжимающей нагрузки, например, с частотой 8 гц . Причина возникновения продольных трещин под центральной статической сжимающей нагрузкой - чрезмерные поперечные деформации растяжения, под пульсирующей центральной сжимающей нагрузкой - прямые и отраженные бегущие волны осевого сжатия-растяжения В обоих случаях расчет по образованию трещин в растя-н}тых поверхностях кирпичной кладки может быть произведен из условия отсутствия трещин, когда относительная деформация растянутой поверхности не превосходит

Расчет кирпичной кладки по предельным состояниям второй группы на деформацию сжатия не имеет практического смысла, когда сжимающие напряжения не превосходят расчетного сопротивления кладки сжатию В противном случае следует опасаться не второго предельного состояния, а первого - разрушения кладки под сжимающей нагрузкой.

Из допущения, что неусиленная кладка переходит в предельное состояние второй группы вместе с образованием в ней первой трещины следует, что образование первой трещины в неусиленной кладке - это начало процесса ее хрупкого разрушения на коротком пути перехода в предельное состояние первой группы В связи с чем возникает важный практический вопрос, а при каком раскрытии трещин наступит конец этого пути - разрушение кладки и сооружения в результате потери прочности, устойчивости формы или положения, усталости, воздействия силовых факторов и неблагоприятного воздействия внешней среды. Подчеркнем, что в отличие от железобетона, в котором образование трещины в растянутом нормальном сечении означает конец только первой стадии напряженного состояния, после которой следует еще две стадии стадия II восприятия растягивающих усилий в зоне, где образовалась трещина между арматурой и участком растянутого бетона над трещиной, и III стадия - стадия разрушения после достижения арматурой предела текучести, в обычной неусиленной кирпичной кладке образование трещины означает полную потерю кладкой ее способности воспринимать растягивающие усилия на линии трещины. Не исключено, что образование трещины в неусиленной кладке отдельных час-

тей кирпичного здания может стать началом прогрессирующего разрешения зданий в целом

Невозможно указать универсальные, тем более одинаковые для всех кирпичных сооружений критерии не наступления предельных состояний первой группы Для того, чтобы не допустить перехода многоэтажного кирпичного здания в предельное состояние первой группы, необходимо. во-первых, разработать его нелинейную расчетную модеть, пригодную для расчетного анализа сейсмической реакции здания на всем пути его перехода от начальной линейно упругой стадии работы до конечной - разрушения, во-вторых, произвести расчет этой модели шаговым методом на инструментальные записи землетрясений и выбрать связи модели, в которых по ходу расчета наступают предельные состояния первой группы. Но лучше всего не доводить неусиленную кирпичную кладку до перехода в предельные состояния не только первой, но и второй групп.

Обобщая результаты известных нам исследований, можно сделать следующие выводы, относящиеся к статическому и динамическому нагружению неусиленной кладки II категории

- в зданиях конструктивного типа Б (из обожженного кирпича, из природных и бетонных крупных б токов и мелких камней правильной формы) сейсмические повреждения, причиненные расчетным землетрясением должны быть менее первой степени без раскрытия в стенах небольших несквозных трещин Повреждения первой степени, включая раскрытие небольших несквозных трещин, допустимы при землетрясении на один балл сильнее расчетного;

- в запас сейсмостойкости многоэтажных кирпичных зданий в качестве признака наступления второго предельного состояния по образованию трещин допустимо считать соблюдение неравенства

- широкие простенки, у которых ширина не меньше высоты, переходят во второе предельное состояние в результате образования диагональной трещины вдоль сжатой диагонали при перекосах (предельная величина перекоса увеличивается вместе с увеличением вертикальной нагрузки на

простенок);

-узкие простенки переходят во второе предельное состояние в результате образования горизонтальных трещин в углах простенка у концов растянутой диагонали при перекосах

-образование диагональных трещин носит характер хрупкого разрушения. На графиках «горизонтальная сила-перемещение» отношение пределов сопротивления широких и узких простенков примерно пропорционально, а отношение длины площадок текучести обратно пропорционально отношению размеров ширины простенков;

-сопоставляя опытные признаки предельных состояний отдельных образцов кирпичной кладки и натурных фрагментов кирпичных стен с простенками, следует больше доверят последним, особенно если кладка фрагментов производилась в условиях, приближенных к условиям массового строительства.

Глава четвертая посвящена разработке расчетных моделей и принципов расчета конструктивных элементов сейсмоизолированного многоэтажного кирпичного здания, которые по опыту сильных землетрясений первыми переходят в предельные состояния.

Опыт натурных динамических испытаний сейсмоизолированных с помощью СО целых многоэтажных зданий и их фрагментов положен в основу допущения о линейно упругом характере сейсмической реакции всех конструктивных элементов сейсмоизолированного здания во время расчетного землетрясения и нелинейно-упругом (без образования трещин и остаточных деформаций) во время землетрясения на 1 балль сильнее расчетного.

Для неконсервативных связей, поглощающих энергию колебаний по той или иной гипотезе затухания, график зависимости «сила-деформация» в одном цикле колебания всегда образует петлю гистерезиса. Рис.3., площадь которой -мера энергии, поглощенной связью в этом цикле. Из двух гипотез затухания: вязкого затухания, гистерезисного затухания, нами использована гипотеза гис-терезисного затухания, более правильно отражающую природу затухания колебаний в сооружениях.

А

Р<зв(8б)

£»(6А)

Эе

Эд

Рдв(8в)

Р«(5Й)

Рис-3. График зависимости гистрезисной силы затухания Р^ от направления и величины деформации 5

На рис.3 изображен график зависимости гистерезисной силы затухания ^ от величины и направления деформации й. При нагрузке связи сила ^ сопротивляется росту ее деформации прямо пропорционально величине деформации 8. В точке А мгновенного изменения направления деформации на обратное сила также мгновенно изменяет свое направление на противоположное, сопротивляясь возврату связи в равновесное положение -точку 0.Величина S заштрихованной площадки на рис.3, равна энергии, поглощенной связью за цикл деформации

где - К„ = /¿'4| = (/^„/¿^-коэффициент пропорциональности между модулями деформации и соответствующей силы

- коэффициент поглощения энергии конструкциями из кирпичной кладки

А - работа за тот же цикл активных сил. деформирующих связь. В соответствие принятому выше допущению и графику зависимости на

5 = £, + ■ + - К„ + 4 )-1уА = 0,25Л

рис 3 зависимость <5(Р) между деформацией д и усилием Р, вызвавшим эту деформацию связи в общем случае нелинейно упругой связи будет представлена графиком на рис 4 На этом графике участок 1-2 равен удвоенной силе Гм, участок 3-4 - удвоенной силе {• , Деформации д соответствует два усилия Рс -по ходу нагружения связи, Р - по ходу разгрузки связи Отрезок 5-6 равен 2ГЛ Нелинейная упругая часть реакции связи в точке 5 равна в точке 6 -

(Рт~ Величина заштрихованной площади на рис 4 равна энергии, поглощенной связью за цикл ее деформации

Рис.4. График расчетной модели зависимости ¿>(Р) между деформацией 8 и усилием Р вызвавшем деформацию связи

По опреле тению отношение 2S А равно коэффициенту попошения энергии

Из обобщенного опыта экспериментальных исследований зависимости £>(Р) в неусиленной кирпичной кладке слелует, что в пределах линейно и нелинейно-упругой работы кладки соответствующий участок графика ¿>(Р) допустимо с достаточной для инженерных расчетов точностью аппроксимировать билинейной кусочной зависимостью например на рис 4 кривую 0-5-1 аппроксимировать дВУМЯ прямыми отрезками ое | е r 1 - первый из которых соответствует линейно упругой части кривой 0-5 1 на \частке ое, второй-не шнейно упругой части на участке ер5-1 Такаяже аппрcксимацияДОПУСГИМАДЛЯДРУГИx

участков графика: 2-0, 0-3, 4-0.

В общем случае расчетная модель каждого здания, в том числе многоэтажного кирпичного, состоит из инерционных масс и связей между ними. В соответствие конструктивными особенностями физической модели кирпичного здания распределение масс и связей между массами расчетной модели может быть континуальным, дискретным, смешанным.

В узлах стыка строительных элементов здания и в материале самих элементов различают два рода связей: воспринимающие только усилия сдвига, воспринимающие только усилия растяжения-сжатия.

Предлагается следующая расчетная модель работы на сдвиг горизонтальными сейсмическими силами отдельных кирпичных стен и простенков из неусиленной кладки, рис.5. Стена или простенок (далее для краткости - стена) представляет собой отдельный конструктивный элемент, деформируемый совместным действием веса здания и сейсмической нагрузки, и свободный по бокам от горизонтальных связей с другими конструктивными элементами: стенами, перемычками, колоннами и т.п., - ограничивающими свободу его деформации по горизонтали в своей плоскости. Под и над стеной (простенком) располо-

0

стена простенок

Рис.5. Расчетная модель работы кирпичных стен и простенков на сдвиг горизонтальными сейсмическими силами.

жены жесткие конструктивные элементы перекрытия, пояса кладки, - сдвигающие стену в ее плоскости горизонтальными силами 0 Между стеной и жесткими конструктивными элементами расположены горизонтальные швы, представляющие собой жесткие двусторонние горизонтальные связи I Си податливые двусторонние вертикальные связи ВС. с разными коэффициентами жесткости при сжатии и растяжении

Расчетная модель самого участка стены представляет собой сочетание двух треугольных жестких тел, разделенных по сжатой диагонали швом, содержащим податливые связи, расположенные вдоль и поперек шва. В соответствие направлению сит О и положению связей на рис 5 диагональные связи ДВ, расположенные вдоль [ива, и ДП расположенные поперек шва. испытывают под действием только сил 0 деформации растяжения с соответствующими коэффициентами жесткости

Установлено,что в сейсмоизотированном здании на СО 7-9-балльная сейсмическая нагрузка не в состоянии вызвать вертикальное растяжение кладки хотя бы в одном горизонтальном сечении здания, поэтому связи ВС работают только на сжатие Погонная жесткость сжатых связей ВС в стадии линейно упругого деформирования стены вычисляется по формулe

где - модуль упругости (начальный модуль деформации) кладки

(п.3 20СНиП П-22-81);

F - площадь горизонтального поперечного сечения стены; - размеры стены на рис 5

По опыту обследования последствий сильных землетрясений в многоэтажных кирпичных зданиях один из основных видов разрушения стен из неусиленной кладки - диагональные трещины в участках стены расположенных между оконными проемами смежных этажей, рис 6 а. Эти трещины -результат изгибно-сдвиговой деформации стены в ее плоскости как многоэтажной плоской рамы, рис 6 б стойки которой - столбы сплошной кладки высотой,

Рис.6. Диагональные трещины в участках стены расположенных между оконными проемами смежных этажей (а), изгибио-сдвиговая деформация стены в ее плоскости как многоэтажной плоской рамы.(б).

Л

V

Рис.7. Расчетная модель участка стены при воздействии на здание сейсмической нагрузки.

равной высоте зданий, и шириной, равной ширине простенков - при изгибе сжимаются (укорачиваются по высоте) на сжатом участке поперечного сечения и растягиваются (удлиняются по высоте) на растянутом.

С учетом изложенного предлагается соответствующая расчетная модель участки стены, показанная на рис.7 Участок стены представляет собой отдельный элемент, соединенный с кладкой соседних столбов жесткими двусторонними связьями: горизонтальными ГС и вертикальными ВС. В Соответствии ожидаемому образованию трещин вдоль сжатой диагонали, расчетная модель самого участка аЪсё представлена в виде сочетания двух жестких тел. разделен ных швом Ъё, содержащим распределенные по шву двусторонные связи: горизонтальные жесткие ДГ и вертикальные податливые ДВ.

В итоге , по четвертой главе нами предложены расчетные модели и принципы расчета конструктивных элементов сейсмоизолированного кирпичного здания из неусиленной кладки, претерпевающих наибольшие повреждения при сейсмических воздействиях.

В пятой главе изложены разработанные расчетная и математическая модели сейсмоизолированного многоэтажного кирпичного здания.

Расчетная модель многоэтажного кирпичного здания на сейсмоизоли-рующих опорах (СО) в общем случае представляет собой защемленный в упругом основании нелинейный неконсервагивный пространственный осциллятор с континуально распределенной по высоте здания массой Осциллятор состоит из трех основных частей : надземной коробки здания, сейсмоизолирующих опор между коробкой здания и фундаментом, фундамента вместе со стенами подвала и присоединенный к ним массой упругого инерционного основания. В общем случае переменная граница между моделью и внешней средой проходит в грунте основания. Высокая сейсмоизолирующая способность СО удерживает сейсмическую изгибно-сдвиговую деформацию кирпичной коробки здания в линейно упругих пределах.

Расчет многоэтажных кирпичных зданий на сейсмическую нагрузку следует производит по второй группе предельных состояний с использованием ин-

струментальных записей ускорений основания при землетрясений, наиболее опасных для данного здания.

Расчет каждого здания состоит из двух последовательных частей. В первой части вычисляют наибольшие относительные перемещения между сейсмоизо-лированной жесткой коробкой здания и его фундаментом и абсолютные наибольшие линейные и угловые ускорения жесткой коробки здания в инерциаль-ной системе координат.

Принципиальная схема расчетной модели, используемой в первой части расчета, приведена на рис. 8 Основными параметрами расчетной модели на рис.8, являются : Масса М жесткой коробки здания и координаты ее центра

г

Л

□ □

Жесткая коробка здания

Упругое основание с коэфф ице и том__

□

со

постели Со [ н/мЗ]

О

ттттт,

/

У

/

Рис.8. Принципиальная схема расчетной модели кирпичного здания при расчетах на сейсмическую нагрузку

сейсмоизолированной коробки здания - горизонтальное перемещение верха координаты упругого центра и направление главных осей горизонтального смещения плана СО: масса фундаментной плиты со стенами подвала и координаты их центра масс: коэффициент постели упругой податливости грунта основания под фундаментом здания (на рис 8. фундамент мелкого заложения показан условно): присоединенная к фундаменту масса грунта масс; расчетная диаграмма зависимости « горизонтальная сила в долях от веса основания, совершающая вместе с ним сейсмические колебания ; зависимость величины коэффициента поглощения энергии от амплитуды перемещений сейсмоизолированной коробки здания относительно фундамента.

При расчете величин масс основных частей расчетной модели на рис.8, следует применять нормативные значения постоянных и временных длительных нагрузок Коэффициент постели упругого основания вычислить по формуле

где 0 - полный вес здания ВМесте с фундаментом;

8 - статическая деформация основания под зданием И - площадь опирания фундамента на основание.

Величину 8 вычислить по методу расчета оснований по деформациям ( п.п. 2.34 - 2.56 СНи11 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений; раздел 6 СНиП 2.02.03 -85 Свайные фундаменты) ; в случае фундаментов глубокого заложения величину 8 необходимо вычислить с привлечением методов нелинейной механики грунтов. Формула (1 ) определяет значение коэффициента Со в запас сейсмостойкости здания, так как в знаменателе ее правой части стоит величина 8, учитывающая длительную осадку здания под статической нагрузкой. Соответственно под кратковременной сейсмической нагрузкой коэффициент Со будет больше, чем вычисленной по формуле (1), и соответственно будет меньше сейсмическое качание здания на упругом основании.

Модель на рис.8. состоит из двух масс: массы М сейсмозолированной коробки здания и массы включающей массу фундамента здания и присоединенную к нему массу грунта основания, совершающего колебания вдоль оси Ъ вместе с вертикальными перемещениями фундамента. Массы связаны

сейсмоизлирующими опорами, представляющими собой односторонные работающие на сжатие жесткие вертикальные связи и двусторонние нелинейные и неконсервативные горизонтальные связи. Граница между моделью и внешней средой проходит по грунту основания под подошвой фундамента по линии 00 на рис. 8. и по наружной поверхности стен подвала, в плоскости их контакта с грунтом обратной засыпки, относящимся к внешней среде. Допускается, что стены подвала и грунт засыпки работают в условиях полного прилипания, обеспечивающего горизонтальные сейсмические колебания фундамента, одинаковые с горизонтальными сейсмическими колебаниями, представленными расчетными инструментальными акселерограммами

Относительно внешней среды модель на рис.8, имеет три степени свободы в плоской задаче и шесть степеней свободы - в пространственной задаче. В плоской задаче: совместное вертикальное перемещение сейсмоизолированной коробки здания и фундамента на упругом основании; совместное угловое кача-тельное перемещение сейсмоизолированной коробки здания и фундамента на упругом основании, поступательное перемещение сейсмоизолированной коробки здания -сдвиг - относительно фундамента в результате наклона СО. В пространственной задаче: совместное вертикальное перемещение коробки здания и фундамента, два совместных качательных перемещения коробки здания и фундамента в двух вертикальных плоскостях, два взаимно перпендикулярных в плане поступательные перемещения коробки здания -сдвиг -относительно фундамента в результате наклона СО, поворот вокруг вертикальной оси коробки здания относительно фундамента в результате наклона СО.

Цель решения плоской задачи- найти формулы функций X 2. ({:), <р5 (I:), удовлетворяющие структуре , характеристикам и граничным условиям расчет-

ной модели и заданным функциям перемещении основания при рас-

четном сейсмическом воздействии где горизонтальное перемещение

центра масс коробки здания относительно фундамента -суммарное вертикальное перемещение центра масс здания в результате деформации основания под фундаментом и отклонения СО от равновесного положения, <р (I)- угловое перемещение злания ( поворот вокруг оси V рис 8 в результате неравномерной теформации основания - качание здания) Для здания на жестком грунтовом основании, когда качательными перемещениями фундамента на упругом основании ДОПУСТИМО пренебречь функция Х^) одновременно описывает горизонтальное отклонение тана СО от равновесного статического положения В случае учета качательных перемещений фундамента вместе с коробкой здания на СО горизонтальное перемещение верха СО относительно фундамента описывается формулой

олвечающей плоской инерциальнои системе координат Х02 на рис 8 при положительном направлении угла поворота по стрелке часов Соответствующая математическая мозель процесса вынужденных сейсмических колебаний в плоскости Х02 плоской расчетной модели на рис 8 представлена системой нелинейных дифференциальных уравнении (2)

Где величина нелинейной восстанавливающей силы при пе-

ремещении верха СО относительно фундамента на

-гистрезисная сила сила затухания, пропорциональная

перемещению и противопо южная по направлению скорости перемещения

.1 , J<¡ -моменты инерции вращения в плоскостях Х0Ъ вокруг своих центров тяжести соответственно жесткой коробки здания и фундамента вместе со стенами подвала и присоединенной массой гру нта основания, Б-площадь подошвы фундамента,

расстояние центра площадки

коэффициент пропорциональности между гистрезисной силой затухания и перемещением зависящий по формуле (3) от величины коэффициента поглощения энергии разного на разных участках амплитуды перемещения

где - работа восстанавливающей силы на перемещении

) -величина коэффициента попощсния, соответствующая амплитуде А, равной х, ; По определению коэффициент Л"ч,(.х( ) - переменная величина, зависящая от непрерывного изменения и дискретного изменения

вертикальная деформация упругою основания под действием вертикальной составляющей расчетной сейсмической нагрузки В частном случае пространственной задачи, когда центр масс сейсмоизолированной части здания и упругий центр тана СО расположены на одной вертикальной оси, эта ось принимается за ось Ъ в левой тройке пространственной системы координат этой системы располагаются так, чтобы в плане они совпадали с главными горизонтальными осями смещения плана СО В таком частном случае к системе уравнений (2) следует добавить систему нелинейных дифференциальных уравнений (4), подобных соответственно первым двум уравнениям системы (1) и представляющих собой математическую модель процесса вынужденных колебаний в плоскости У О Ъ

В рассматриваемом частном случае пространственной задачи теоретически исключается вращение сейсмоизолированной части здания вокруг оси Ъ относительно фундамента, вследствие чего этот частный случай приобретает принципиальное значение основного, к осуществлению которого следует стремиться при проектировании любых зданий на СО, тем более, что он естественно согласуется с принципом равномерного распределения веса здания между всеми СО в основном сочетании нагрузок.

В общем случае пространственной задачи, когда в результате нецелесообразного проектирования центр масс сейсмоизолированной части здания и упручий центр плана СО не совпадают в плане здания, к системе (4) следует добавить дифференциальное уравнение динамического равновесия вращения сейсмоизолированной части здания вокруг оси Ъ, проходящей через упругий центр плана СО. Кроме того, в уравнениях систем (2), (4) переменные .г, у перемещения центра масс М должны включать дополнительные перемещения вдоль этих осей от поворота сейсмоизолированной части здания на угол относительно фундамента вокруг упругого центра плана СО.

Таким образом , несоблюдение при проектировании принципа совпадения в плане здания центра масс его сейсмоизолированной части и упругого центра СО не только способствует развитию крутильных колебаний сейсмои-золированной части относительно фундамента, но одновременно существенно усложняет математическую модель процесса вынужденных пространственных колебаний сейсмоизолированного здания в целом.

Для решения как плоской, так и пространственной задачи следует применять самую эффективную на сегодняшний день методику неупругого анализа-шаговое интегрирование уравнений колебаний. В общем случае решения как плоской, так и пространственной задачи, для уравнений систем (2), (4) началь-

ными условиями являются.

х\

:(о) = >(<?)=.'(о) = Ч>М=«> (о) =

о

После того как найдены искомые функции Хи).2[1),ф (/) в плоской задаче и дополнительно - функции в пространственной задаче, в конце каждого интервала Л(0 по формулам:

находят ХД^ЛД;) -горизонтальные поступательные перемещения перекрытия подвала в уровне верха СО соответственно вдоль осей X, У. Наибольшие из этих перемещений представляет собой предельные отклонения верха СО от их равновесного вертикального положения в расчетах СО на потерю устойчивости положения по предельным состояниям первой группы. В положении предельного отклонения конструктивные элементы системы сейсмоизоляции должны быть проверены на разрушение по предельным состояниям первой группы и по образованию трещин и остаточных деформаций по предельным состояниям второй группы. На основе результатов расчета предельных отклонений СО назначается допустимые свободные перемещения сейсмоизолированной части здания относительно фундамента и проектируются конструктивные элементы системы ограничения. В положении предельного отклонения СО также проверяются нагрузки на фундамент и несущая способность основания здания.

Горизонтальные перемещения центра масс сейсмоизолированной части здания от равновесного положения в инерциальной системе координат вычисляются по формулам;

в направлении оси X в плоскости Х„2

(5)

в направлении оси У в плоскости У, 7

Соответственно горизонтальные перемещения центра масс этажа

расположенного на высоте Ъ от подошвы фундамента, вычисляются по формулам :

Вторые производные от функций представляют собой

соответствующие горизонтальные ускорения центров масс здания и каждого ь го этажа сейсмоизолированной части здания. Их произведения на соответствующие массы - инерционные силы, приложенные к зданию в форме функций от времени В процессе шагового интегрирования каждому шагу соответствует индвидуальная присущая только этому шагу эпюра инерционных сил, действующих на здание в интервале Совокупность этих эпюр , последовательно сменяющих друг друга от шага к шагу,- расчетная сейсмическая нагрузка, действующая на сейсмоизолирующую часть здания. Расчет каждого конструктивного элемента сейсмоизолированной части здания следует производить па наиболее опасную для него эпюру из совокупности шаговых эпюр.

В шестой главе изложены научно-технические рекомендации по проектированию и мониторингу сейсмоизолированных многоэтажных кирпичных зданий в 7-9 балльных сейсмических районах.

Рекомендации содержать основные параметры сейсмоизолирующей опоры СО, технические решения нулевого цикла, антисейсмические мероприятия в конструкциях надземной части здания, компенсаторы сейсмических деформаций инженерных сетей, правила технической эксплуатации здания на сейсмои-золирующих опорах.

В составе рекомендаций приведена методика натурного экспериментального исследования- идентификации величины коэффициента поглощения энергии в свободных затухающих колебаниях кирпичной кладки.

В приложениях к рекомендациям приводятся чертежи сейсмоизолирую-щей опоры.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.

Кирпичные здания, широко распространенные в сейсмических районах, относятся к наименее сейсмостойкому конструктивному типу зданий и подвергаются наибольшей степени сейсмических повреждений среди других конструктивных типов зданий. По этой причине в нормах по сейсмостойкому строительству выдвинуты требования понижения этажности кирпичных зданий в сейсмоопасных районах и значительного усиления их антисейсмическими мероприятиями.

Ограничение этажности кирпичных зданий делает невыгодным их строительство в районах престижной застройки из-за дороговизны участков, относительно высокой стоимости инженерных сетей и благоустройства. При малой этажности себестоимость 1м2 жилья становится неконкурентноспособной.

На сегодняшный день эффективным способом повышения этажности сейсмостойких кирпичных зданий является их сейсмоизоляция.

На основании проведенных исследований в диссертации разработаны научные и практические основы комплексного решения нучно-технической проблемы строительства сейсмоизолированных многоэтажных кирпичных зданий в районах высокой сейсмической опасности.

Основные выводы по результатам исследований заключается в следующем:

1. В результате сравнительного научно технического анализа установлено, что сейсмо изолирующая опора (СО) представляет собой оптимальное средство сейсмозащиты многоэтажных кирпичных зданий в районах высокой сейсмической опасности.

2. В сейсмоизолированных зданиях конструктивного типа Б (из обожен-ного кирпича, из природных и бетонных крупных блоков и мелких камней правильной формы) сейсмические повреждения, причиненные расчетным землетрясением должны быть менее первой степени без раскрытия в стенах неболь-

ших несквозных трещин.

Повреждения первой степени, включая раскрытие небольших несквозных трещин, допустимы при землетрясении на один балль сильнее расчетного.

3. В запас сейсмостойкости многоэтажных кирпичных зданий в качестве признака наступления второго предельного состояния по образованию растянутых трещин допустимо считать соблюдение неравенства.

Широкие простенки, у которых ширина не меньше высоты , переходят во второе предельное состояние в результате образования диагональной трещины вдоль сжатой диагонали при перекосах

Узкие простенки переходят во второе предельное состояние в результате образования горизонтальных трещин в углах простенка у концов растянутой диагонали при перекосах

4. Из обобщенного опыта экспериментальных исследований зависимости (1{Р) в неусиленной кирпичной кладке следует, что в пределах линейно и нелинейно упругой работы кладки соответствующий участок графика допустимо с достаточной для инженерных расчетов точностью аппроксимировать билинейной кусочной зависимостью

5. Расчетная нелинейно-упругая зависимость изгибной деформации здания (/> от величины изгибающего момента М должна учитывать анизотропию коэффициента жесткости кладки при разных знаках деформации кладки перпендикулярно швам.

6. В нелинейно-упругой стадии изгибной деформации фрагмента кладки полагая известными графики неизвестные- абсолютную деформацию растянутого края и угловую деформацию предложено найти с помощью последовательных операций построив при этом:

- графики абсолютных деформаций сжатого и растянутою края фрагмента кладки в нелинейно-упругой стадии изгибной деформации.

- эпюру абсолютных деформаций и нормальных реакций фрагмента кирпичной кладки.

- систему координат для отбражения эпюры реакций.

7. В расчетах на сейсмическую нагрузку сейсмоизолированных кирпичных зданий высотой до 12 этажей включительно и шириной не менее 12м. Механические характеристики растянутой кладки: прочность, модуль деформации, коэффициент затухания и их нелинейная зависимость от деформации растяжения остаются невостребованными.

8. Предложены расчетные модели работы отдельных кирпичных стен и простенков, а также участка стены, расположенного между оконными проемами смежных этажей при воздействии на здание сейсмической нагрузки.

Стена или простенок представляет собой отдельный конструктивный элемент, деформируемый совместным действием веса здания и сейсмической нагрузки и свободный по бокам от горизонтальных связей и другими конструктивными элементами.

Участок кирпичной кладки расположенный между оконными проемами смежных этажей представляет собой отдельный конструктивный элемент, соединенный с кладкой соседних столбов жесткими двусторонними связями: горизонтальными ГС, вертикальными ВС.

В соответствие ожидаемому образованию трещин расчетные модели самих участков стен представлены в виде сочетания двух жестких тел, разделенных швом, содержащим распределенные по шву двусторонние связи: горизонтальные жесткие и вертикальные податливые, с разными коэффициентами жесткости при сжатии и растяжении

9. Расчетная модель многоэтажного кирпичного здания на сейсмоизоли-рующих опорах (СО) в общем случае представляет собой защемленный в упругом основании нелинейный неконсервативный пространственный осциллятор с континуально распределенной по высоте здания массой. В расчете колебаний здания на СО следует рассматривать его как жесткое тело массой М, опертое на качающиеся СО, представляющие собой горизонтальную двустороннюю дис-сипативную связь между надземной частью здания и фундаментом.

Целесообразно для упрощения расчета принять СО невесомыми, отнеся

по половине их суммарной массы к коробке здания и к фундаменту

10 Расчет многоэтажных кирпичных зданий на сейсмическую нагрузку следует производит по второй группе предельных состояний с использованием инструментальных записей ускорений основания при землетрясении, наиболее опасных для данного здания.

Расчет каждого здания состоит из двух последовательных расчетов.

Первый расчет выполняется на основе предложенной в работе расчетной модели

Относительно внешней среды модель имеет три степени свободы в плоской задаче и шесть степени свободы в пространственной задаче.

Для решения как плоской, так и пространственной задачи расчета сейс-моизолированного многоэтажного кирпичного здания на инструментальные записи землетрясений следует применять самую эффективную на сегодняшныч день методику неупругого анализа - шаговое интегрирование уравнений колебаний.

11 Решена плоская задача - нахождение формул функций \(t) z(t) , (pit) удовлетворяющих структуре, характеристикам и граничным условиям расчетной модели и заданным функциям перемещений основания при расчетном сейсмическом воздействии

12. Предложенные математические модели позволяют найти искомые функции перемещений сейсмоизолированной части здания отно-

сительно фундамента в плоской задаче и дополнительно- функции в пространственной задаче

13 В результате проведенных исследований составлены научно технические рекомендации, которые содержат основные параметры сейсмоизолирую-щей опоры (СО), правила изготовления СО, технические решения конструкций нулевого цикла, антисейсмические мероприятия в конструкциях надземной части здания, компенсаторы сейсмических деформаций инженерных коммуникаций, правила технической эксплуатации здания на сейсмоизолирующих опорах.

Основные результаты исследований опубликованы в следующих печатных работах.

1. Фахриддинов У. Механические характеристики вибрированной кирпичной кладки на растворах с комплексными химическими добавками. Строительство в особых условиях . Сейсмостойкое строительство. Реф. сб.вып 11. Серия 14. М., 1982..

2. Поляков СВ., Малышев Е.Г., Чигрин СИ., Алексеенков Д.А., Фахриддинов У. Рекомендации по заводскому изготовлению крупных вибрированных кирпичных блоков и панелей. ЦНИИСК им. Кучеренко Госстроя СССР. М., 1982.-68с.

3. Фахриддинов У. Прочность при сжатии вибрированной кладки, изготовленной на растворах с комплексной химической добавкой. « Совершенствование кап. строительства в свете решений XXXVII сьезда КПСС» . Сб. тезисов XXX научно-технической конференции Сам. ГАСИ. Самарканд, 1987.

4. Фахриддинов У., Юсупов Х.И. Сейсмостойкость вибрированной кирпичной кладки на растворах с химическими добавками. « Вопросы организации строительства в условиях Средней Азии ». Тезисы докладов областного семинара совещания. Самарканд, 1985..

5. Фахриддинов У., Юлдашев Ф.Х. Оценка интенсивности Газлийского землетрясения 19(20) марта 1984г. в Самарканде. Строительство в особых условиях. Сейсмостойкое строительство. Реф. сб. вып. 11. Серия 14. М., 1985.

6. Фахриддинов У., Юлдашев Ф.Х.Обследование жилых и общественных зданий в Самарканде после Газлийских землетрясений 19(20) марта 1984г. Строительство в особых условиях. Сейсмостойкое строительство. Реф. сб. вып 9. М., 1986.

7. Фахриддинов У. Инженерный анализ последствий Газлийского землетрясения 19(20) марта 1984г. в Самарканде. « Ускорение и интенсификация научно-технического прогресса в строительстве в условиях Самаркандского региона». Тезисы докладов областного семинара- совещания. Самарканд 1988.

8. Авт.коллектив. Газлийское землетрясение 1987г. Анализ поведения зданий и

сооружений Изд «Наука» , Москва, 1988 -117с

9 Фахриддинов У Прочность при сжатии виброкирпичной кладки выполненной на растворах с воздухововлекающей добавкой Исследование каменных и крупнопанельных конструкций и перспективы их развития Сб ЦНИИСК им Кучеренко Госстроя СССР Москва, 1990

10 Фахриддинов У Влияние полимерной добавки КМЦ на прочность сцепления в кладке из силикатного кирпича Журн « Строительство и архитектура Узбекистана» №4, Ташкент ,1991

11 Холмурадов Р И , Кириков Б А , Фахриддинов У Сейсмостойкость архитектурных памятников Средней Азии и Кавказа (научная монография) Изд «За-рафшон», Самарканд, 1994 - 84с

12 Фахриддинов У Вопросы оптимизации антисейсмических усилений кирпичных зданий Экспресс-информ Серия « Сейсмостойкое строительство» Москва, 1995 №1

13 Фахриддинов У Расчетные критерии сейсмостойкости кирпичных конструкций с различными усилениями Экспресс информ Серия Сейсмостойкое строительство, Москва, 1997 №1

14 VI Prokopiev , U Fahnddinov Simulation of reinforced brick structures at seismic excitation Geoecologi and Computers- A A Balkema Rotterdam, Brook-field 2000

15 Фахриддинов У Моделирование деформирования каменных конструкций при циклическом нагружении IX Польско- Российский семи-нар«Теоретические основы строительства» Сб докладов, Варшава, 2000

16 Прокопьев В И, Фахриддинов У Диаграммы деформирования кирпичных конструкций для расчетов на сейсмические нагрузки Построение диаграмм при знакопеременном нагружении Журн Сейсмостойкое строительство Безопасность сооружений № 1 М 2001-С 18-20

17 Прокопьев В И,Фахриддинов У, Азизов ПА Прочность и деформации восстановленной кирпичной кладки при знакопеременных нагрузках X Польско- Российский семинар « Теоретические основы строительства» Доклады

44

0^,1'b

Москва- Иваново. 2001.

18. Прокопьев В.И.,Фахридцинов У. Упругопластические диаграммы деформирования кирпичных зданий с антисейсмическими усилениями при учете вертикальной составляющей сейсмического воздействия. Журн. Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2002г. №1.- С 26-28.

19. Фахриддинов У.Диаграммы деформирования восстановленных кирпичных стен при знакопеременном нагружении. Журн. Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2002г.№4. -С. 27-29.

20. Фахриддинов У., Самандаров А.Х. Построение диаграмм деформирования кирпичных конструкций при квазистатических знакопеременных нагружениях и алгоритм их расчета. Журн. Вопросы архитектуры и строительства №4. Самарканд , 2002.-С. 19-23.

21. Фахриддинов У., Азизов ПА Исследование нелинейных деформаций кирпичных конструкций с антисеймическими' усилениями. Тезисы докладов Российской национальной конференции но сейсмостойкому строительству и сейсмическому районированию с международным участием. Г.Сочи ,Сентябрь 2003г. Москва, 2003.

22. Фахриддинов У. Деформационные признаки предельных состояний стен кирпичных зданий. Журн. Промышленное и гражданское строительство. №5, 2004.-С. 60-61.

23. Курзанов A.M., Фахриддинов У. Расчет многоэтажных кирпичных зданий на сейсмоизолирующих опорах. Журн. Жилищное строительство № 10, Москва 2004.-С. 24-25.

24. Курзанов A.M., Фахриддинов У. Расчетная модель и принципы расчета простенков и стен сейсмоизолированного кирпичного здания. Журн. Жилищное, строительство. №11 2004 . -С 12-14.

Подписано в печать 18.02.05 Формат 60x84^. "" Riso печать. Тираж 120 экз. Заказ W

Иэдательско-полиграфический центр (ИПЦ 109029, Москва, Средняя Калитниковская

? 2 MAP 1.jj

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВ А1.ОПЫТ СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ МНОГОЭТАЖНЫХ КИРПИЧНЫХ ЗДАНИЙ В 7-9 БАЛЛЬНЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ РАЙОНАХ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Механизм сейсмических разрушений.

1.1.1 .Опыт сильных землетрясений.

1.1.2.Сейсмический резонанс.

1.1.3. Концепция сейсмического среза.

1.1.4. Медленные волны в сооружениях.

1.1.5. Концепция бегущих волн.

1.1.6. Скорость бегущих волн.

1.2. Способы сейсмозащиты кирпичной кладки и кирпичных зданий в целом.

1.2.1. Исследования сцепления в кладке.

1.2.2. Исследования конструктивного усиления кладки.

1.2.3. Нормативные требования.

1.2.4. Системы 11 активной " сейсмозащиты.

1.3. Постановка задачи исследования.

ГЛАВА 2. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

ЭФФЕКТИВНОСТИ СОВРЕМЕННЫХ СРЕДСТВ СЕЙСМОЗАЩИТЫ МНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ.

2.1 .Классификация систем сейсмоизоляции.

2.2. Адаптивные системы сейсмозащиты.

2.3.Сейсмоизолирующий скользящий пояс.

2.4. Динамический гаситель колебаний.

2.5. Кинематические опоры.

2.6. Сейсмоизолирующая опора.

ГЛАВА 3. ДЕФОРМАЦИОННЫЕ ПРИЗНАКИ ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ КИРПИЧНЫХ СТЕН.

3.1 .Относительное растяжение при образовании трещин.

3.2. Относительные перекосы этажей и простенков.

Выводы.

ГЛАВА 4. РАСЧЕТНЫЕ МОДЕЛИ И ПРИНЦИПЫ РАСЧЕТА КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СЕЙСМОИЗОЛИРОВАННОГО МНОГЭТАЖНОГО КИРПИЧНОГО ЗДАНИЯ.

4.1. Общие расчетные положения.

4.2. Учет сил гистрезисного затухания (позиционного трения).

4.3. Расчет многоэтажного кирпичного здания на сейсмическую нагрузку в нелинейно-упругой стадии работы кладки.

4.4. Расчетная модель работы стен и простенков на сдвиг горизонтальными силами.

4.5. Расчетная модель участка кирпичной стены, расположенного между оконными проемами смежных этажей.

4.6 Расчетные модели типового этажа.

ГЛАВА 5. РАСЧЕТНАЯ И МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛИ СЕЙСМОИЗОЛИРОВАННОГО МНОГОЭТАЖНОГО КИРПИЧНОГО ЗДАНИЯ.

5.1. Модели здания.

5.2. Модели сейсмического воздействия.

5.3. Достоверность инструментальных данных.

ГЛАВА 6. НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ, СТРОИТЕЛЬСТВУ И МОНИТОРИНГУ СЕЙСМОИЗОЛИРОВАННЫХ МНОГОЭТАЖНЫХ КИР

ПИЧНЫХ ЗДАНИЙ В 7-9- БАЛЛЬНЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ РАЙОНАХ.

6.1. Общая часть.

6.2. Сейсмоизолирующая опора.

6.3. Технические решения конструкций нулевого цикла.

6.4. Антисейсмические мероприятия в конструкциях надземной части здания (выше нулевой отметки ).

6.5. Компенсаторы сейсмических деформаций инженерных комму никаци й.

6.6. Правила технического мониторинга здания здания на сейсмоизолирующих опорах.

6.7 Методика натурного экспериментального исследования-идентификации величины коэффициента поглощения энергии в свободных затухающих колебаниях кирпичной кладки.

На земном шаре ежегодно происходит свыше 300 тыс. землетрясений различной интенсивности [108, ПО]. Следствием землетрясений, особенно сильных, являются большие повреждения или обрушения непрочных (не сейсмостойких) зданий и человеческие жертвы. Имеется немало примеров землетрясений, в результате которых разрушались целые города и населенные пункты. Сильные землетрясения за последние годы произошли в Чили, I960; Скопле, 1963; Ниигате, 1964; Каракасе, 1967; Перу, 1970; Сан-Фернандо, 1971; Никарагуа, 1972; Гватемале, 1976; Румынии, 1977; Турции, 1999 и 2002; Иране, 2003, к сожалению, примеры таких землетрясений могут быть приведены и для стран бывшего Союза ССР. Значительный ущерб нанесли Крымское, 1927; Кишиневское, 1940; Ашхабадское, 1948; Ташкентское, 1966; Джамбульское, 1971; Газлийское, 1976 и 1984 г.г.; Назарбекское, 1980; Армянское, 1988; Нефтегорское, 1995г. и другие землетрясения.

Для мира в целом ущерб от землетрясений превышает ущерб от всех остальных природных катастроф вместе взятых. По оценкам экспертов ООН ежегодный ущерб от землетрясений - несколько десятков миллиардов долларов и во многих развивающихся странах поглощает значительную часть бюджета. Одно катастрофическое землетрясение может унести до миллиона жизней и причинить ущерб до 100 млрд. долларов. Например, Таншаньское землетрясение (Китай, 1976г.) унесло жизни более 600 тысяч человек, причинило астрономический экономический ущерб.

По оценкам страховой компании (Munich Re/Smolka, 1995) количество катастрофических землетрясений во всем мире в период 1980-1990 г.г. увеличилось по сравнению с 1960-ми годами в 3 раза, а объем потерь возрос в 6 раз. Увеличение потерь следовало за быстрым ростом населения, промышленности, инфраструктуры в сейсмоопасных районах.

Нефтегорское землетрясение 25.05.95г. нанесло ущерб в 230 млрд. руб. (в ценах на 01.06.95г.). Усиление зданий без выселения жильцов обошлось бы 100 млрд. руб., а повышение сейсмостойкости в процессе строительства зданий составило бы 4-5% от стоимости строительства несейсмических зданий.

Во время землетрясения в Турции 17.08.99г. погибло 17127 чел., обратилось за помощью 43953 чел., госпитализировано 24000 раненых, без крова осталось 600 тысяч чел. Около 120000 жилых зданий получили повреждения разной степени и не подлежат ремонту. 50000 жилых домов получили повреждения 4- и 5-й степени (разрушения, обвалы). Порядка 2000 зданий полностью обрушились - здания сложились в виде слоеных пирогов. Общие экономические потери 16 млрд. долларов, в том числе: здания - 5 млрд; промышленные сооружения - 2 млрд; железные дороги - 1 млрд; порты - 0,2 млрд долларов.

Величина природной сейсмической опасности в значительной степени зависит от особенностей сейсмического процесса в конкретном сейсмическом районе. Наиболее опасные сейсмические районы бывшего СССР — Средняя Азия (Ашхабад, Газли, Ташкент), Кавказ (Спитак), Дальний Восток (Камчатка, Курилы, Сахалин). Для сильнейших землетрясений Средней Азии и Кавказа размеры областей с интенсивностью сотрясений 7, 8, 9, 10 баллов (плейстосейстовые области) составляют соответственно 100, 60, 20, 10 км, для землетрясений Камчатки размеры этих областей в 6-10 раз больше.

В изданной Министерством строительства Российской Федерации книге «Сейсмическая опасность и сейсмостойкое строительство в Российской Федерации» (Москва, 1996) написано, что «При отсутствии антисейсмических мероприятий в сложившейся застройке и недостаточном контроле за качеством строительства многих гражданских и промышленных зданий, 67 балльное землетрясение в России может стать катастрофическим для таких крупных городов, как Сочи, Петропавловск-Камчатский, Новокузнецк и др. Опыт землетрясения в Кобэ (Япония) показывает, что даже при достаточно высоком уровне антисейсмического строительства не прогнозируемое землетрясение вызывает огромные разрушения и жертвы».[47 ].

Специальная литература все чаще напоминает, что постоянно растущую опасность представляют землетрясения, инициируемые техногенными воздействиями на земную кору: созданием водохранилищ, добычей нефти, газа и твердых полезных ископаемых, закачкой жидких промышленных отходов. Методы оценки техногенной сейсмической опасности практически не разработаны, а потери даже от небольших техногенных землетрясений все более заметны (г.г. Соликамск, Прокопьевск, Уренгой, Ямбург).

С 1997г. на территории Российской Федерации действует новая карта (комплект карт Л, В, С) общего сейсмического районирования - ОСР-97. В соответствии с ОСР-97 в одном и том же сейсмическом районе величина расчетной сейсмической опасности для конкретного сооружения зависит от категории его ответственности. Чем выше категория ответственности, тем больше балльность расчетной сейсмической опасности и тем меньше вероятность ее не превышения в течение ближайших 50 лет. Многоэтажные кирпичные жилые здания относятся к наименее ответственной и наиболее массовой категории (категория А - основное строительство). Для сооружений этой категории существует наибольшая вероятность того, что они подвергнутся землетрясению, сила которого больше силы расчетного землетрясения.

За период 1947-70г.г. во время землетрясений погибло более 190 тыс. человек. В [ПО] приведены данные о последствиях землетрясений в США, где за период 1905-1965г.г. погибло около 1,4 млн. человек. А материальные убытки исчисляются 1200 млн. долларов. Только от землетрясения 1971г. в Сан-Фернандо убытки составили 500 млн. долларов.

Рост населения, быстрое развитие промышленности требуют освоения все новых территорий, в т.ч. в сейсмически активных районах, поэтому вопрос надежности и экономичности антисейсмического строительства приобретает все большее народнохозяйственное значение. Вывод о необходимости инвестирования работ по уменьшению потерь от землетрясений до того, как произойдет само событие, а не расходовать во много раз больше в период реагирования и восстановления после землетрясения, является однозначным для всех сейсмоопасных районов мира.

Анализ распределения территории и населения б.СССР по районам с различной сейсмичностью показал, что общая площадь сейсмических районов б.Союза составляет около 22% всей его территории. В этих районах расположены девять столиц республик, сотни городов и тысячи сельских населенных пунктов, ведется около 30% жилищного строительства, проживает более 25% населения. Освоение богатых природных ресурсов сейсмических районов требует больших вложений в капитальное строительство, в том числе в выполнение специальных антисейсмических мероприятий, стоимость которых для 7-9 балльных районов составляет 4-15% от стоимости строительства.

Возрастающие объемы капитального строительства, увеличение численности и улучшение условий проживания населения, массовое жилищное строительство в крупных городах с неблагоприятными инженерно-геологическими условиями с крайне ограниченными возможностями расширения территории предъявляют высокие требования к надежности и экономичности многоэтажных зданий и сооружений, строящихся в районах высокой сейсмичности. Поэтому, перед теорией и практикой сейсмостойкости сооружений на современном этапе ставятся новые более сложные задачи, связанные с необходимостью учета запасов прочности конструкций в предельной стадии работы при интенсивных сейсмических нагрузках, переходом к не линейным пространственным расчетным моделям, более полно отражающим реальные свойства зданий и сооружений, использованием эффективных способов сейсмозащиты зданий, снижающих сейсмические нагрузки, повышение количества и качества новых сейсмологических данных, характери зующих долговременную сейсмическую опасность территории, подверженной сейсмическим воздействиям.

Наиболее важным направлением современной науки о сейсмостойком строительстве становится разработка способов сейсмозащиты и расчетной оценки их эффективности на основе нелинейных упруго-пластических расчетных моделей систем «сооружение - инерционное основание» с учетом характера сейсмического воздействия в форме инструментальных записей землетрясений.

В соответствии с п. 2.26 СНиП II-7-81* «Строительство в сейсмических районах» проектирование особо ответственных сооружений и высоких (более 16 этажей) зданий следует выполнять на основе расчета с использованием акселерограммы сейсмических воздействий с учетом возможности развития неупругих деформаций конструкций и основания. Это правило в полной мере относится и к зданиям, оснащенным системами сейсмозащиты.

Оценка эффективности различных способов сейсмозащиты зданий путем расчета на инструментальные записи землетрясений (не обязательно только акселерограмм) представляет собой не только наиболее объективный, но в то же время и наиболее экономичный метод оценки. Важнейшее значение для правильной оценки эффективности различных способов сейсмозащиты имеет разработка расчетных моделей, учитывающих наиболее существенные свойства реальных физических моделей, прежде всего, нелинейных реакций узлов, конструкций и основания на пути их перехода в предельные состояния второй и первой группы с учетом накопления повреждений и остаточных деформаций. Пункт 2.17 СНиП II-7-81* указывает, что «Расчет зданий и сооружений с учетом сейсмического воздействия, как правило, производится по предельным состояниям первой группы. В случаях, обоснованных технологическими требованиями, допускается производить расчет по второй группе предельных состояний». Однако основной нормативный метод расчета зданий и сооружений на сейсмическую нагрузку - линейный спектральный метод, приведенный в п. 2.26 СНиП II-7-81*, - это правило полностью игнорирует.

Для обоснования расчетных параметров по группам предельных состояний первостепенное значение наряду с обследованием последствий сильных землетрясений приобретают натурные испытания зданий и их фрагментов в нелинейной у пру го-пластической стадии работы. Анализ и сопоставление результатов разных экспериментальных исследований остро ставит задачу совершенствования и унификации методики исследований.

Опыт сейсмостойкого строительства и результаты обследования последствий сильных землетрясений подтверждают в целом недостаточно удовлетворительную сейсмостойкость зданий и сооружений, возведенных в соответствии с действующими нормами и правилами строительства в сейсмических районах. Основные причины тому следующие:

- все еще примитивный к тому же концептуально неверный метод расчета на сейсмическую нагрузку сооружений массового строительства, в результате чего сейсмостойкость в основном поддерживается только нерасчетными конструктивными мерами;

- низкое качество антисейсмического строительства;

- низкая достоверность прогноза силы расчетного землетрясения и отсутствие запаса сейсмостойкости по первой группе предельных состояний в случае землетрясения силой на балл больше расчетного.

В теорию и практику сейсмостойкого строительства значительный вклад внесли труды: Абдурашидова К.С., Айзенберга Я.М., Болотина В.В., Бондаренко В.М.,Быховского В.А., Голденблата И.И., Джинчвелашвили Г.А., Егупова В.К., Жунусова Т.Ж., Завриева К.С., Ивовича В.А., Карапетяна Б.К., Карцивадзе Г.Н., Кожаринова С.В., Коренева Б.Г., Корчинского И.Л., Кульмача П.П., Курзанова A.M., Ляхтера В.М., Мартемьянова А.И., Назарова А.Г., Назарова Ю.П., Напетваридзе Ш.Г., Негматуллаева С.Х., Немчинова Ю.И., Николаенко Н.А., Полякова С.В., Пуховского А.Б., Рассказовского

B.Т., Рашидова Т.Р., Ржевского В.А., Савинова О.Д., Саргсяна А.Е., Синицы-на А.Г., Складнева Н.Н., Ульянова С.В., Урозбаева М.Г., Хачияна Э.Е., Цейтлина А.И., Цшохера В.О., Шапиро Г.А. и других ученых и специалистов в области исследования, проектирования и строительства сооружений в сейсмических районах б.СССР и стран СНГ.

На развитие теории сейсмической опасности значительное влияние оказали Буне В.И, Горшков Т.П., Губин И.Е., Кейлис-Борок В.И., Саварен-ский Е.Ф., Садовский М.А., Соловьев С.П., Солоненко В.П., Шебалин Н.В. и другие.

В науку о сейсмостойком строительстве значителен вклад зарубежных ученых и специалистов: Бермана А., Био М., Блюма Дж., Борджерса Дж., Ве-летсоса А., Гроппа Д.,Ибанеца П. и возглавляемой им группы специалистов фирмы «АНКО Энджиниэрз», Канаи К., Клафа Р., Муте К., Ньюрмарка Н., Пензиена Дж., Розенблюэта Э., Стентона О.Ф., Хаузнера Дж., Эйкоффа П. и др.

Теоретические и экспериментальные исследования упруго-пластической реакции конструкций зданий и сооружений с учетом накопления повреждений при воздействии нагрузок типа сейсмических занимают значительное место в работах Абдурашидова К.С., Айзенберга Я.М., Ашимбаева М.У., Ашкинадзе Г.Н., Болтухова А.А. Бондаренко В.М., Бородина Л.А., Голденблата И.И., Гудкова Б.П., Дорбиняна С.С., Жарова A.M., Жунусова Т.Ж., Ицкова И.Е., Кирикова Б.А., Килимника Л.Ш., Корчинского Л.Н., Кур-занова A.M., Марджанишвили М.А., Немчинова Ю.И., Полякова С.В., Попова Н.Н., Пуховского А.Б., Ракова Б.В., Расторгуева Б.С., Ржевского В.А., Саа-кяна А.О., Саргсяна А.Е., Складнева Н.Н.,Тищенко В.Н., Тяна А.С.,.Узлова

C.Т, Хачияна Э.Е., Ципенюка И.Ф., Чануквадзе Г.Ш., Чачавы Т.Н., Шапиро Г.А., Яременко В.Г. и др.

Разработка новых способов сейсмозащиты зданий, теоретические и натурные экспериментальные исследования расчетных моделей и сейсмостойкости зданий со специальными системами сейсмозащиты являются темой работ Абдурашидова К.С.,Айзенберга Я.М.,Алейникова И. А. Ашимбаева М.У., Ашкинадзе Г.Н., Ахмедова A.M., Боброва Ф.В., Васюнкина А.Н., Ва-сильчикова В.В., Гудкова Б.П., Дарчиашвили В.Ж., Денисова Б.Е., Жунусова Т.Ж., Зеленского Г.А., Зеленькова Ф.Д., Иванова С.В., Катен-Ярцева А.С., Килимника Л.Ш., Короткова В.М., Курзанова A.M., Мовсесяна Л.А., Назина В.В., Ржевского В.А., Рзаева Р.А., Саакяна А.О., Симона Ю.А., Тодуа В.М., Хачияна Э.Е., Чануквадзе Г.Ш., Черепинского Ю.Д., Шапиро Г.А., Шевля-нова Ю.А., Шепелева В.Ф., Шульгина Ю.М. и других.

Повышению сейсмостойкости кирпичной кладки посвящены исследования Алексеенкова Д.А., ДеминаЭ.В., Кожаринова С.В., Малярик М.Г., Махатадзе JI.H., Малышева Е.Г., Мели Р., Мелик-Ергина Л.Г., Полякова С.В., Пумпяна B.C., Сафаргалиева С.М., Фахриддинова У.,Чигрина С.И., Эстева Л. и других.

Натурные экспериментальные исследования динамической реакции кирпичных зданий и их фрагментов, в том числе с помощью мощных вибромашин, проводили Ашкинадзе Г.Н., Захаров В.Ф., Курзанов A.M., Симон Ю.А., Шапиро Г.А.

В последние десятилетия в современном сейсмостойком строительстве все более широкое применение получает повышение сейсмостойкости зданий, так называемыми «активным» способом сейсмозащиты, уходящими своими корнями в сейсмостойкое строительство древних сооружений. В отличие от «пассивного» способа, состоящего в усилении конструкции здания, «активный» способ сейсмозащиты направлен на снижение сейсмических нагрузок на сооружения путем использования специальных конструктивных устройств, например, выключающихся связей, скользящих поясов, кинематических фундаментов, гасители колебаний и др.

В последние десятилетия специалистами в области сейсмостойкого строительства ведется работа по созданию и применению новых способов сейсмоизоляции зданий и сооружений - сейсмоизолирующих опор (СО).

Примером тому могут служить натурные испытания на нагрузки типа сейсмических 5-этажного сейсмоизолированного кирпичного здания и его 3-х этажного фрагмента проведенные д.т.н. Курзановым A.M. и инж. Ахме-довым A.M. Результаты натурных испытаний показали, что применение сейсмоизолирующих опор позволяет снизить сейсмические нагрузки на надземную часть здания на 1-2 балла, что в свою очередь приводит к значительному снижению себестоимости зданий и повышению их надежности.

Кирпичные конструкции - один из традиционных материалов, широко применяемых в строительстве зданий различного назначения, что обусловлено повсеместным распространением сырья для их изготовления и рядом качеств, особенно ценных для стен зданий и сооружений. [109]. К их числу можно отнести долговечность, хорошую сопротивляемость атмосферным воздействиям, высокую механическую прочность. Одним из существенных преимуществ зданий из кирпича по сравнению со зданиями из других материалов (крупнопанельными зданиями) является лучший микроклимат в квартирах из-за высоких теплотехнических качеств и хорошей звукоизоляции кирпичных стен.[7].

Кирпичные здания, широко распространенные в сейсмических районах, относится к наименее сейсмостойкому конструктивному типу зданий, т.к. по ряду причин подвергаются наибольшей степени повреждений среди других конструктивных типов зданий.

СНиП 11-7-81*(6) ограничивают этажность кирпичных зданий из кладки 2-категории 5-ю этажами в 7-балльной сейсмической зоне, 4-мя в 8-балльной и 3-мя в 9-балльной.

Ограничение этажности кирпичных зданий делает невыгодным их строительство в районах престижной застройки из-за дороговизны участков, относительно высокой стоимости инженерных сетей и благоустройств. При малой этажности себестоимость 1м2 жилья становится неконкурентоспособной.

На сегодняшний день одним из реальных путей повышения этажности сейсмостойких кирпичных зданий является их сейсмоизоляция.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Целью работы является комплексное решение научно-технической проблемы строительства сейсмостойких многоэтажных кирпичных зданий в районах высокой сейсмической опасности.

С этой целью:

- проведен сравнительный научно-технический анализ современных представлений о механизме сейсмических разрушений сооружений и способов сейсмозащиты, получивших практическое применение в сейсмостойком строительстве многоэтажных кирпичных и других зданий;

- обоснованы деформационные признаки предельных состояний кирпичной кладки;

- разработаны расчетные модели и принципы расчета конструктивных элементов сейсмоизолированного многоэтажного кирпичного здания

- предложены расчетные и математическая модели сейсмоизолированного кирпичного здания на нелинейных сейсмоизолирующих опорах;

-предложена методика анализа нелинейной реакции сейсмоизолированного многоэтажного кирпичного здания на сейсмические воздействия, представленные выборкой инструментальных записей землетрясений;

- разработаны рекомендации по проектированию, строительству и мо ниторингу многоэтажных кирпичных зданий в 7-9-балльных сейсмических районах;

- предложена методика натурного экспериментального исследования-идентификации величины коэффициента поглощения энергии линейно упру гих колебаний кирпичной кладки;

- оказана техническая помощь проектным и строительным организациям в проектировании, строительстве и натурных испытаний сейсмоизолированных многоэтажных кирпичных зданий и их фрагментов.

Научная новизна.

Решена научно-техническая проблема сейсмозащиты многоэтажных (не более 12 этажей) кирпичных зданий со стенами из кладки 2-ой категории (п.8. табл.8, СНиП II-7-81 *) в районах высокой сейсмичности (не более 9 баллов).

Автор защищает.

- деформационные признаки предельных состояний, возникающие в кирпичной кладке под сейсмической нагрузкой высокой интенсивности;

- расчетные модели и принципы расчета конструктивных элементов сейсмоизолированного многоэтажного кирпичного здания.

- расчетную и математическую модели сейсмоизолированного многоэтажного кирпичного здания на нелинейных сейсмоизолирующих опорах;

- методику анализа нелинейной реакции сейсмоизолированного многоэтажного кирпичного здания на сейсмические воздействия, представленные выборкой инструментальных записей землетрясений;

-рекомендации по проектированию, строительству и мониторингу многоэтажных зданий в 7-9- балльных сейсмических районах;

- методику натурного экспериментального исследования- идентификации величины коэффициента поглощения энергии линейно упругих колебаний кирпичной кладки.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ.

Применение разработанных рекомендаций по проектированию и мониторингу многоэтажных кирпичных зданий в районах высокой сейсмичности позволяет существенно увеличить надежность и объемы сейсмостойкого строительства зданий повышенной комфортности из недорогих экологически чистых местных материалов. Повышение этажности позволяет более эффективно использовать дорогие земельные участки в престижных районах: увеличить количество жилой площади на 1м2 площади застройки, снизить расходы на инженерные сети и благоустройства.

Разработанная методика расчета многоэтажного кирпичного здания по предельным состояниям вместе с обоснованными признаками предельных состояний не только повышают надежность расчетного анализа сейсмической реакции здания, но и выявляют дополнительные резервы его сейсмостойкости.

ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

Результаты проведенного исследования внедрены при проектировании и строительстве 9-12 этажных сейсмоизолированных кирпичных жилых зданий в 7-8 балльных сейсмических районах Кузбасса (г.г.Новокузнецк, Междуреченск) и 5-этажного сейсмоизолированного кирпичного жилого дома в 9-балльной сейсмической зоне Бурятии (пос.Селенгинск).

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы доложены в докладах и сообщениях на секции «сейсмостойкость сооружений» НТС. ЦНИИСК им.Кучеренко (г.Москва 1993, 1995, 1996г.г.), на заседании кафедры «Сопротивление материалов и строительная механика» РГОТУПС, 1996г. (г.Москва), на заседании научно-дискуссионного семинара РУДН по современным теоретическим и прикладным проблемам механики грунтов и алгоритм их решения, 2000г. (г.Москва), на международном семинаре-совещании «Геология и компьютеризация» (г.Москва, МГСУ.2000г.), на Российско-Польском семинаре «Теоретические основы строительства» (г.Москва 2000г., Варшава 2001г.), на международном научно-практическом семинаре «Сейсмостойкое строительство из местных строительных материалов в Центральной Азии». Ташкент 1996г., на научном семинаре факультета

ПГС Самаркандского Государственного архитектурно-строительного института (г.Самарканд 1995/96 г.г.), на заседаниях кафедры «Архитектура ЗиС» Самаркандского Государственного архитектурно-строительного института (1995-2003 г.г.).

Публикации.

По теме диссертации автором опубликовано 22 научных работ и 2 монографии в соавторстве.

Работа состоит из введения, шести глав, заключения и списка литературы, изложена на 283 страницах, включает 6 таблиц, 61 рисунков, приложения.

Основные выводы по результатам исследований заключается в следующем:

I .Резултаты сравнительного научно технического анализа показали, что сейсмоизолирующая опора (СО) сейсмоизоляции, получила широкое практическое применение в отечественном сейсмостойком строительстве. СО способна снижать горизонтальную нагрузку на здание в несколько раз в зависимости от соотношении ее основных геометрических размеров.

2.В сейсмоизолированных зданиях конструктивного типа Б (из обо-женного кирпича, из природных и бетонных крупных блоков и мелких камней правильной формы) сейсмические повреждения, причиненные расчетным землетрясением должны быть менее первой степени без раскрытия в стенах небольших несквозных трещин.

Повреждения первой степени, включая раскрытие небольших несквозных трещин, допустимы при землетрясении на один балл сильнее расчетного.

3. В запас сейсмостойкости многоэтажных кирпичных зданий в качестве признака наступления второго предельного состояния по образованию растянутых трещин допустимо считать соблюдение неравенства, с > 0,5х10~4 Широкие простенки, у которых ширина не меньше высоты , переходят во второе предельное состояние в результате образования диагональной трещины вдоль сжатой диагонали при перекосах у > (0,5-l)xl0"5 Узкие простенки переходят во второе предельное состояние в результате образования горизонтальных трещин в углах простенка у концов растянутой диагонали при перекосах у > (7-8)х10~

4. Из обобщенного опыта экспериментальных исследований зависимости J(p) в неусиленной кирпичной кладке следует, что в пределах линейно и нелинейно упругой работы кладки соответствующий участок графика б(Р) допустимо с достаточной для инженерных расчетов точностью аппроксимировать билинейной кусочной зависимостью

5. Расчетная нелинейно-упругая зависимость<р(Л/) изгибной деформации здания (р от величины изгибающего момента М должна учитывать анизотропию коэффициента жесткости кладки при разных знаках деформации кладки перпендикулярно швам.

6. В нелинейно-упругой стадии изгибной деформации фрагмента кладки полагая известными графики Е).£,,(*>'„), неизвестные- абсолютную деформацию растянутого края 6г и угловую деформацию <р предложено найти с помощью последовательных операций построив при этом:

- графики абсолютных деформаций сжатого и растянутого края фрагмента кладки в нелинейно-упругой стадии изгибной деформации.

- эпюру абсолютных деформаций и нормальных реакций фрагмента кирпичной кладки.

- систему координат для отбражения эпюры реакций.

7. В расчетах на сейсмическую нагрузку сейсмоизолированных кирпичных зданий высотой до 12 этажей включительно и шириной не менее 12м. механические характеристики растянутой кладки: прочность, модуль деформации, коэффициент затухания и их нелинейная зависимость от деформации растяжения остаются невостребованными.

8. Предложены расчетные модели работы отдельных кирпичных стен и простенков, а также участка стены, расположенного между оконными проемами смежных этажей при воздействии на здание сейсмической нагрузки.

Стена или простенок представляет собой отдельный конструктивный элемент, деформируемый совместным действием веса здания и сейсмической нагрузки и свободный по бокам от горизонтальных связей и другими конструктивными элементами.

Участок кирпичной кладки расположенный между оконными проемами смежных этажей представляет собой отдельный конструктивный элемент, соединенный с кладкой соседних столбов жесткими двусторонними связями: горизонтальными ГС, вертикальными ВС.

В соответствие ожидаемому образованию трещин расчетные модели самих участков стен представлены в виде сочетания двух жестких тел, разделенных швом, содержащим распределенные по шву двусторонние связи: горизонтальные жесткие и вертикальные податливые, с разными коэффициентами жесткости при сжатии и растяжении 9. Расчетная модель многоэтажного кирпичного здания на сейсмоизо-лируюших опорах (СО) в общем случае представляет собой защемленный в упругом основании нелинейный неконсервативный пространственный осциллятор с континуально распределенной по высоте здания массой. В расчете колебаний здания на СО следует рассматривать его как жесткое тело массой М, опертое на качающиеся СО, представляющие собой горизонтальную двустороннюю диссипативную связь между надземной частью здания и фундаментом.

Целесообразно для упрощения расчета принять СО невесомыми, отнеся по половине их суммарной массы к коробке здания и к фундаменту

10. Расчет многоэтажных кирпичных зданий на сейсмическую нагрузку следует производит по второй группе предельных состояний с использованием инструментальных записей ускорений основания при землетрясении, наиболее опасных для данного здания.

Расчет каждого здания состоит из двух последовательных расчетов.

Первый расчет выполняется на основе предложенной в работе расчетной модели.

Относительно внешней среды модель имеет три степени свободы-в плоской задаче и шесть степени свободы в пространственной задаче.

Для решения как плоской, так и пространственной задачи расчета сейс-моизолированного многоэтажного кирпичного здания на инструментальные записи землетрясений следует применять самую эффективную на сегодняш-ный день методику неупругого анализа - шаговое интегрирование уравнений колебаний.

11. Решена плоская задача - нахождение формул функций x(t), z(t) , (p(t), удовлетворяющих структуре, характеристикам и граничным условиям расчетной модели и заданным функциям x(,(t), za(t) перемещений основания при расчетном сейсмическом воздействии.

12.Предложенные математические модели позволяют найти искомые функции x(t), z(t), (pv(t) перемещений сейсмоизолированной части здания относительно фундамента в плоской задаче и дополнительно- функции y(t) ~z(t),(px(t) в пространственной задаче.

13. В результате проведенных исследований составлены научно технические рекомендации, которые содержат основные параметры сейсмоизоли-рующей опоры (СО), правила изготовления СО, технические решения конструкций нулевого цикла, антисейсмические мероприятия в конструкциях надземной части здания, компенсаторы сейсмических деформаций сетей инженерных коммуникаций, правила технической эксплуатации здания на сейс-моизолирующих опорах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.

Кирпичные здания, широко распространенные в сейсмических районах, относятся к наименее сейсмостойкому конструктивному типу зданий и подвергаются наибольшей степени повреждений среди других конструктивных типов зданий. По этой причине в нормах по сейсмостойкому строительству выдвинуты требования понижения этажности кирпичных зданий в сейсмо-опасных районах значительного усиления их антисейсмическими мероприятиями.

Ограничение этажности кирпичных зданий делает невыгодным их строительство в районах престижной застройки из-за дороговизны участков, относительно высокой стоимости инженерных сетей и благоустройства. При малой этажности себестоимость 1м" жилья становится неконкурентноспособной.

На сегодняшный день одним из реальных путей повышения этажности сейсмостойких кирпичных зданий является их сейсмоизоляция.

На основании проведенных исследований в диссертации разработаны научные и практические основы комплексного решения нучно-технической проблемы строительства сейсмостойких многоэтажных кирпичных зданий в районах высокой сейсмической опасности.

1. Абдурашидов К.С. Натурные исследования колебаний зданий и сооружений и методы их восстановления. Ташкент, Фан, 1974.-213 с.

2. Абдурашидов К.С., Айзенберг Я.М., Жунусов Т.Ж. Сейсмостойкость сооружений. М., Наука 1969.-192 с.

3. Авторское свидетельство СССР № 53663

4. Айзенберг Я.М. Исследование адаптивных систем сейсмозащиты и методов сейсмоизоляции Сейсмостойкое строительство: Реф. сборн ЦИНИС. Серия 14 — 1980. Вып.1.-С. 22-24.

5. Айзенберг Я.М. и др. Адаптивные системы сейсмической защиты сооружений. М., Наука, 1978.-248 с.

6. Айзенберг Я.М. Сооружения с выключающимися связями для сейсмических районов. М., Стройиздат, 1976.-229 с.

7. Айрапетов Д.П., Гинзбург В.П., Смирнов А.П. Кирпич в современном строительстве. Новое в жизни, науке, науке технике. Сер.Строительство и архитектура. М.,1984 №3.- 48с.

8. Акатушкин В.А. Сейсмоизолирующий фундамент.- В кн.: Фундаментостроение. в сложных грунтовых условиях. Тезисы докладов Всесоюзного совещания. Алма-Ата. Казахстан, 1977.

9. Алексеенков Д.А. Разработка и исследование способов повышения сейсмостойкости стен и кирпичной кладки. Канд. дисс. М., 1985.-191 с.

10. Ахмедов A.M. Разработка метода расчета и исследование пространственной сейсмической реакции многоэтажных кирпичных зданий на кинематических опорах. Дис. на соискание уч. степени к. т. н. М., 1995.- 153 с.

11. Ахмедов A.M. О методике расчета сейсмоизодирующей опоры 5- этажного здания с учетом поступательно-крутильных колебаний на сейсмические нагрузки. Сб. научных трудов АзИСУ, Баку, 1995. С. 46-48.

12. Ашрабов А.Б. Рассказовский В.Т., Мартемьянов А.И. Проектирование, возведение и восстановление зданий в сейсмических районах. Ташкент., «Узбекистан», 1968. 483 с.

13. Баркан Д.Д. и др. Современное состояние теории сейсмостойкости и сейсмостойкие сооружения (по материалам IV международной конференции по сейсмостойкому строительству). М.,Стройиздат, 1973. -278 с.

14. Быховский В.А. Исследование по сейсмостойкости зданий и сооружений. М., Госстройиздат, 1956. -249 с.

15. Быховский В.А., Завриев К.С., Медведев С.В., Насонов В.Н., Поляков С.В., Синицын П.А.и др. Сейсмостойкие сооружения за рубежом. М., Стройиздат, 1968.-223 с.

16. Быховский В.А., Корчинский И. А., Павлык B.C. Землетрясение в Петропавловске-Камчатском 4 мая 1959г. Сб. «Исследование по сейсмостойкости сооружений», М., Госстройиздат, 1961, с.5-38.

17. Бондаренко В.М., Курзанов A.M. Римшин В.И. Механизм сейсмических разрушений зданий. Вестник РАН. 2000. Т.70.№ 11.

18. Бондаренко В.М., Гусев Б.В., Курзанов A.M. Концептуальные основы проектирования сейсмостойких зданий и сооружений. М., Промышленное и гражданское строительство, № 3, 1997.-С. 19-21.

19. Бондаренко В.М., Бакиров P.O., Назаренко В.Г., Римшин В.И. Железобетонные и каменные конструкции. М., Высшая школа. 2004.- 880 с.

20. Бондаренко В.М., Судницын А.И. Назаренко В.Г. Расчет железобетонных и каменных конструкций. М., Высшая школа. 1988. -303 с.

21. Бидерман B.JI. Прикладная теория механических колебаний. М., Высшая школа,. 1972.-416 с.

22. Васюнкин А.Н., Бобров Ф.В. Экспериментальные исследования зданий на опорах в форме эллипсоидов вращения. Сейсмостойкое строительство. М., Реф. инф. ЦИНИС. Серия 14, 1976, Вып4.С. 20-24.

23. Газлийские землетрясения 1976г. Инженерный анализ последствий. М.,. « Наука», М., 1982.- 196 с.

24. Газлийское землетрясение 1984г. Анализ поведения зданий и инженерных, сооружений. М. «Наука», 1988.-118 с.

25. Гроссман А.Б. и др. Ликвидация последствий Ташкентского землетрясения. Ташкент, изд. «Узбекистан», 246 с.

26. Гроссман А.Б., Ширин В.В. Испытания фрагментов кирпичных стен комплексной конструкции. Ташкент, Строительство и архитектура Узбекистана, 1972. №10.- С.29-32.

27. Гольденблат И.И., Николаенко Н.А. Расчет конструкций на действие сейсмических и импульсивных сил. М., Госстройиздат, 1961.- 283 с.

28. Гольденблат И.И. Николаенко Н.А., Поляков С.В., Ульянов С.В. Модели сейсмостойкости сооружений. М., Наука, 1979.- 252 с.

29. Голубов JI.A. Последствия землетрясения в Петропавловске Камчатском. Ташкент. Строительство и архитектура Узбекистана., №12, 1973,- С. 25-28.

30. Гуревич A.M. и др. Комплексные конструкции стен со сборно-монолитными сердечниками. Ташкент,. Строительство и архитектура Узбекистана, №2, 1970.

31. Джабаров М. Методы усиления кирпичных зданий пневмобетоном и штукатурными слоями в сейсмических районах. Дисс. на соискание уч. степ, к.т.н. Душанбе, 1984.- 221 с.

32. Джабуа Ш.А., Поляков С.В. Повреждение зданий при землетрясении в г. Скопле . М., журн. Жилищное строительство. №2 , 1965.- С. 13-15.

33. Еременок П.Л., Измайлов IO.B. Монолитность и сейсмостойкость конструкций из естественного камня. Кишинев, изд. "Картя Молдовеняске", 1968.- 209 с.

34. Ержанов С.Е. Расчет сейсмоизолирующей системы с .демпфером сухого трения. М, Реф. сб. Сейсмостойкое строительство. Сер. 14. 1980.Вып. 6.- С.31-34

35. Жунусов Т.Ж. Сейсмостойкость зданий на основании изучения последствий Джамбульского землетрясения. М., реф. сб. Сейсмостойкое строительство. Вып.2 1974.С. 71-73.

36. Жунусов Т.Ж. , Шахнович Ю.Г., Горович И.Г., Королев А.И. Исследование каркасного здания на сейсмоизолирующих опорах. М.,.Бетон и железобетон. 1985. №7. С. 42-43.

37. Жунусов Т.Ж., Шахнович Ю.Г., Горович И.Г., Экспериментальные исследования железобетонного каркаса с безбалочными перекрытиями на сейсмоизолирующих опорах.М.,Экспресс информ. ВНИИС Госстроя СССР. Серия 14, 1984. Вып. 7. С. 15-20.

38. Жунусов Т.Ж. Черепинский Ю.Д. Отчет по теме "Провести исследования и натурные испытания обьектов экспериментального строительства (Раздел 1 ).-Дом серии 158 на кинематических фундаментах" Алма-Ата, КазпромНИИпроект. 1988.

39. Зеленьков Ф.Д. Дом на амортизаторах, Ашхабад, Туркменгосиздат,1961.- 50 с.

40. Зеленский Г.А. Катин-Ярцев А.С., Яременко В.Г. Оценка величины снижения сейсмической нагрузки на здание с сейсмоизолирующими устройствами. Реф. информ. Сейсмостойкое строительство. ЦИНИС Госстроя СССР. Сер. 14.1976. Вып. 10. С. 10-13.

41. Зеленский Г.А. Исследования механических систем с кинематическими амортизаторами. Дис. на соискание уч. степ, к.т.н. Киев. Институт механики А.Н. УССР. 1978.-115 с.

42. Измайлов Ю.В., Митин А.Р. Сцепление в кладке из легкобетонных блоков. Кишинев, изд. ЦК КП Молдавии, 1971. -245 с.

43. Измайлов Ю.В. Сейсмостойкость каркасно-каменных зданий. Кишинев, изд."Картя Молдовеняске",1975 -310 с.

44. Измайлов Ю.В. Индустриальное строительство сейсмостойких каменных зданий. Кишинев, изд. Картя Молдовеняске. 1983.- 214 с.

45. Инженерный анализ последствий землетрясений в Японии и США : Пер.англ. В.А.Быховского. М.: Госстройиздат, 1961.-176 с.

46. Козина Г.А „Кшшмник Л.Ш. Современные методы сейсмозащиты зданий и сооружений. Обзор. М. ВНИИС, 1987.- 66 с.

47. Калашников Е.К. Исследование двухрастворного шва, повышающего монолитность и сейсмостойкость кладки из кирпича, изготовленного из лессовидных глин севера Киргизии. Автореф. канд. дисс. М., 1973.

48. Камейко В.А. Исследования прочности и деформации армокаменных конструкций.В кн. Исследования каменных конструкций. М., Госстройиздат, 1952.-С. 68-72.

49. Камейко В.А. Квитницкий Р.Н. Прочность кирпичной кладки, включенной в обойму. В кн. Исследования каменных конструкций. М., Госстройиздат, 1952.

50. Канторович Л.В., Кейлис-Борок В.И., Молчан Г.М. Сейсмический риск и принципы сейсмического районирования. В кн. Вычислительные и статические методы интерпретации сейсмических данных: Вычислительная сейсмология. М., Наука, 1973, вып. 6, с 3-20.

51. Карапетян Б.К. Иоцкисян С.Г. Сборник аннотированных докладов V международной конференции по сейсмостойкому строительству. Изд." Айастан". Ереван, 1976.

52. Карцивадзе Г.Н., 'Медведев С.В., Напетваридзе Ш.Г. Сейсмостойкое строительство за рубежом. М., Госстройиздат, 1962 -224 с.

53. Катин-Ярцев А.С., Назин В.В., Зеленский Г.А., Жулин Ю.М. Исследование на физических моделях гравитационной системы сейсмоизоляции зданий. Реф. информ. Сейсмостойкое строительство. М., ЦИНИС. Серия 14. 1997. Вып.3.с.34-37.

54. Катин-Ярцев А.С., Назин В.В., Зеленский Г.А., Шуляк Ю.М. Динамические испытания зданий с гравитационными системами сейсмоизоляции в Севастополе.Реф. информ. Сейсмостойкое строительство. М., ЦИНИС. Сер 14, 1977, вып. 7. С. 19-22

55. Клаф Р., Пензиен Дж. Динамика сооружений. М., Стройиздат,1979.- 320 с.

56. Килимник Л.Ш., Гендельман Л.Б., Симон Ю.А. Последствия землетрясения в Дагестане 10 января 1975г. Реф. сб."Сейсмостойкое строительство", вып. 3, 1975

57. Килимник Л.Ш., Солдатова JUL, Ляхина Л.И. Сейсмическая реакция экспериментального крупнопанельного пятиэтажного здания с сейсмоизолирующим скользящим поясом. Сейсмостойкое строительство. Экспресс информация ВНИИИС. Сер 14. 1985, вып. 8. С 15-19

58. Килимник Л.Ш., Брянцева Н.В., Агаджанов В.А. Исследование процессов деформирования зданий с системами скользящих опор. Труды института ЦНИИСК им. Кучеренко. Исследование сейсмостойкости зданий. 1988.

59. Кириков Б.А. Избранные страницы истории сейсмостойкого строительства .М., Мир, 1993.- 344 с.

60. КМК 2.01.03 -96. Взамен разделов 1,2,3, приложений 1,2 СНиП 11-7-81*. Ташкент, 1996.- 124 с.

61. Кожаринов С.В. Исследование свойств кирпичной кладки комплексной конструкции при совместном действии вертикальных и горизонтальных нагрузок. Канд. дисс. Душанбе, 1976. -155 с.

62. Коноводченко В.И. Новая конструкция несущих стеновых виброкирпичных панелей. Экспресс-информация ( отечественный опыт ), 1962 №20.

63. Коноводченко В.И. Усиление стен кирпичных зданий для повышения их сейсмостойкости. Сб. "Сейсмостойкость крупнопанельных и каменных зданий". М.,Стройиздат, 1967. С 180-186.

64. Коноводченко В.И. Исследование сейсмостойкости кирпичной кладки и виброкирпчных панелей. В кн. Сейсмостойкость крупнопанельных и каменных зданий, М., Стройиздат,1967. С171-180.

65. Коноводченко В.И. Гунина Р.С. Исследование прочности кладки из силикатного кирпича на растворах с полимерными добавками. В сб. Сейсмостойкое строительство, вып. 2. М., 1974.

66. Коротков В.М. Исследование сейсмостойкости крупнопанельных зданий на сборных сейсмоизолирующих фундаментах. Дисс. канд. техн.наук. М„ ЦНИИСК им. Кучеренко, 1990,-148 с.

67. Котов И.Т. Прочность и устойчивость кирпичной кладки в ранних возрастах. В сб."Исследование по каменным конструкциям". М.,Госстройиздат, 1949.

68. Кузнецов Г.Ф., Лнтипов Т.П., Морозов Н.В. Конструкции кирпичнопанельных жилых зданий.- М., Стройиздат, 1963.-104 с.

69. Кукебаев М.М., Жаров A.M. Исследование панелей для стен при действии сдвигающих сил в плоскости панели. В кн. Исследования по сейсмостойкости крупнопанельных и каменных зданий. ЦНИИСК, вып. 7. М., Госстройиздат, 1962.

70. Курзанов A.M. Инженерный расчет зданий на сейсмостойкость методом бегущей волны. М,. Промышленное и гражданское строительство. 1997. №6. -С. 42-44

71. Курзанов A.M. Концептуальные ошибки в теории и нормировании сейсмостойкости сооружений. Промышленное и гражданское строительство №2. 2002. -С. 32-33.

72. Курзанов A.M., Складнев Н.Н., Пшеничко Л.П., Короткова В.М. Натурные исследования фрагмента крупнопанельного здания на сборных сейсмоизолирующих фундаментах.- М., Строительная механика и расчет сооружений. 1989, №6 , с 56-68.

73. Курзанов A.M. Сборные сейсмоизолирующие опоры для жилых зданий. Автореф. дисс. на соискание ученой степени д. т. н., М„ 1991.- 46 е.

74. Курзанов A.M., Складнев Н.Н., Коротков. Выборка акселерограмм сейсмических воздействий для расчета зданий по п.2.2.6. СНиП II-7-81.-Строительная механика и расчет сооружений, №4, М., 1989.

75. Курзанов A.M., Побожий В.А. Сейсмоизолированный многоэтажный кирпичный дом в Новокузнецке. М., Промышленное и гражданское строительство. №6,2000. С 38-39.

76. Курзанов A.M. Расчет зданий на сейсмическую нагрузку методом бегущей волны. М., Промышленное и гражданское строительство. №6, 1996.- С. 34-36.

77. Курзанов A.M., Фахриддинов У. Расчет многоэтажных кирпичных зданий на сейсмоизолирующих опорах.М., Жилищное строительство № 10, 2004г. с. 24-25.

78. Курзанов Л.М., Фахриддинов У. Расчетная модель и принципы расчета простенков и стен сейсмоизолированного кирпичного здания. М., Жилищное строительство. №11 2004 г. с 12-14.

79. Малышев Е.Г., Маслинковский А.С., Иванов В.И. Кирпич в новом качестве.-М., Строитель, 1979 ,№4. С. 25-27.

80. Малярик М.Г. Фрейдин А.С. Применение полимерных добавок для повышения прочности кирпичной кладки.- В сб.: Сейсмостойкое строительство, вып. 2, М., 1974.

81. Мартемьянов А.И. Инженерный анализ последствий землетрясений 1946 и 1966 .гг в Ташкенте. Ташкент, изд. "Фан", 1967.-197 с.

82. Мартемьянов А.И. Проектирование и строительство зданий и сооружений в сейсмических районах. М., Стройиздат, 1985.-255 с.

83. Мартемьянов А.И., Ширин В.В. Способы восстановления зданий и сооружений, поврежденных землетрясением. М., Стройиздат. 1978.- 204 с.

84. Мушкетов И.В. Землетрясение 28 мая 1887 г. в г. Верном.- " Изв. Русского географического общества". М., 1988, т. XXIV, вып. 1. С 65-90.

85. Назин В.В. Индустриализация строительства сооружений сейсмостойкой конструкции. Киев.,Будивельник, 1977.-90с.

86. Назин В.В.Экспериментальные здания в Севастополе на гравитационных системах сейсмоизоляции с включающимся сухим трением,- В кн.: Сейсмостойкое строительство в Узбекской ССР, Ташкент, Фан, 1974.

87. Натурные испытания на динамические нагрузки 10-этажного жилого дома на проспекте Карл Маркс-штадт в г. Иркутске. Научно-технический отчет ЦНИИСК им. Кучеренко. М., 1980.

88. Натурные сейсмовзрывные испытания 5-этажного 90-квартирного жилого дома серии 121 на сейсмоизолирующих опорах в г.Спасск-Дальнем.-ДалНИИС, Владивосток. 1989.

89. Научно-технический отчет "Натурные исследования сборных сейсмоизолирующих фундаментов с разработкой рекомендаций по их применению в строительстве крупнопанельных зданий в сейсмических районах Приморского края" -М.: ЦНИИСК им. Кучеренко, 1988.

90. Научно-технический отчет "Натурные испытания 5-этажной блок-секции 97 серии на сейсмоизолирующих опорах на динамическую нагрузку" М.: ЦНИИСК им.Кучеренко, 1991.

91. Научно-технический отчет "Натурные испытания 9-этажной блок-секции унифицированной серии 97 на сейсмоизолирующих опорах" -М.: ЦНИИСК им.Кучеренко, 1992.

92. Научно-технический отчет " Натурные статические и динамические испытания трехэтажного кирпичного фрагмента и 5-этажного кирпичного дома на сборных сейсмоизолирующих опорах" М.: ЦНИИСК им. Кучеренко, 1992.

93. Ньюмарк. Н., Розенблюэт Э. Основы сейсмостойкого строительства, М., Стройиздат, 1980.-344 с.

94. Обеспечение сейсмической безопасности зданий. Сейсмоизолирующая опора. Технология наукоемкая продукция. Каталог. -М.: Министерство науки и технологий РФ, 1997.

95. Оразымбетов Н.О., Сердюков М,М., Шанин С.А. Ашхабадское землетрясение 1948 г. М.: Госстройиздат, I960.- 307 с.

96. Отчет о научно-исследовательской работе. Натурные испытания 5-этажного жилого дома серии 125 на сборных сейсмоизолирующих фундаментах.,-М., ЦНИИСК, 1991.

97. Отчет о научно-исследовательской работе "Натурные экспериментальные исследования сборных сейсмоизолирующих фундаментов"- М.: ЦНИИСК им. Кучеренко, 1987.

98. Отчет о научно-исследовательской работе. Разработать методику натурных испытаний зданий и различных систем сейсмозащиты, находящихся водинаковых грунтовых условиях и провести испытания зданий различных типов. -Алма-Ата: КазпромНИИпроект. 1985.- 81 с.

99. Отчет по научно-исследовательской работе "Научно-технические рекомендации по строительству монолитных 12-16 этажных жилых домов в Центральном районе г. Новокузнецка. -М.: ГНЦ РФ « Строительство», 1997.

100. Отчет по научно-исследовательской работе " Научно-технические рекомендации по применению сейсмоизолирующих опор для сейсмоизоляции 12-этажного 4-х секционного кирпичного жилого дома ООО «ЛИТ» в г.Краснодаре. ГНЦ РФ «Строительство», 1997.

101. Патент РФ № 1747605 на изобретение « Сборная сейсмоизолирующая опора». Патентообладатель : ЦНИИСК им. Кучеренко. Авторы : Курзанов A.M., Складнев Н.Н., 1993

102. Письмо ГНЦ РФ « Строительство » № БГ-79 от 2305.96., подтверждающее .что «Сборные сейсмоизолирующие опоры являются достаточно проверенными и могут быть использованы при проектировании и строительстве в сейсмических районах России».

103. Поляков С.В. Сейсмостойкие конструкции зданий: (Основы теории сейсмостойкости). М., Высшая школа, 1983.- 306с.

104. Поляков С.В., СафаргалиевС.М. Сейсмостойкость зданий с несущими кирпичными стенами. Алма-Ата, изд . « Казахстан »,1988.- 188 с.

105. Поляков С.В. Последствия сильных землетрясений. М. Стройиздат, 1978.311 с.

106. Поляков С.В.Сейсмостойкие конструкции зданий. М."Высшая школа", 1969.- 333 с.

107. Поляков С.В. Сцепление в кирпичной кладке. Госстройиздат, 1959.- 84 с.

108. Поляков С.В. Основные направления научно-технического прогресса в строительстве сейсмостойких зданий, снижение их материалоемкости итрудоемкости сейсмостойкого строительства: Тезисы докл. Всесоюзного совещания; Алма-Ата, окт.1982. С. 3-6.

109. Поляков С.В., Килимник Л.Ш., Солдатова Л.Л. Опыт возведения зданий с сейсмоизолирующим поясом в фундаменте.- М., Стройиздат, 1984-32 е.

110. Поляков С.В., Килимник Л.Ш., Солдатова Л.Л. Исследование зданий с сейсмоизолирующим скользящим поясом.- М.,Строительная механика и расчет сооружений.- 1982, №4 . -С47-51.

111. Поляков С.В., Килимник Л.Ш. Экспериментальное строительство и натурные испытания зданий общежития с сейсмоизолирующим скользящим поясом в фундаменте.- Сейсмостойкое строительство, Реф. сборн. ВНИИИС. Серия 14. Вып.2.,1982. -С. 11-15.

112. Поляков С.В., Коноводченко В.И. Прочность и деформации сборных виброкирпичных и эффективных кладок. М.: Госстройиздат, 1961.

113. Поляков С.В. Малышев Е.Г., Чигрин С.И., Алексеенков Д.А., Фахриддинов У. Рекомендации по заводскому изготовлению крупных вибрированных кирпичных блоков и панелей. М., ЦНИИСК им. Кучеренко Госстроя СССР. 1982.- 68 с.

114. Поляков В. С., Килимник Л.Ш., Черкашин А.В.- Современные методы сейсмозащиты зданий.- М. Стройиздат, 1988.-320 с.

115. Поляков С.В. Каменная кладка в каркасных зданиях. М., Госстройиздат, 1956.- 188 с.

116. Приходько И.И., Кравченко Р.С. Перераспределение нагрузок на стойки кинематического фундамента при крутильных колебаниях здания.- Реф. сб. Сейсмостойкое строительство. ЦИНИС Госстроя СССР. Сер. 14. 1979. вып. 6.

117. Приходько И.И., Кравченко Р.С. Несущая способность стойки сфероида кинематического фундамента.- Реф. сб. Сейсмостойкое строительство. ЦНИИС Госстроя СССР.- Сер. 14. вып.6. 1976. С. 18-207.

118. Прокопьев В.И., Фахриддинов У. Диаграммы деформирования кирпичных конструкций для расчетов на сейсмические нагрузки. Построение диаграмм при знакопеременном нагружении. М., Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2001г. №1 с 18-20.

119. Прокопьев В.И.,Фахриддинов У., Азизов П.А. Прочность и деформации восстановленной кирпичной кладки при знакопеременных нагрузках. X Польско Российский семинар « Теоретические основы строительства». Доклады. Москва- Иваново. 2001.- С. 154-157.

120. Рабочий проект. 90 -квартирный жилой дом по ул. Парковой в г. Спасск-Дальнем. Приморгражданпроект.

121. Рабочий проект. 5-этажный крупнопанельный жилой дом №57 в конструкциях серии 125 на сборных сейсмоизолирующих фундаментах в нос. Энергетик г. Улан-Уде. Бурятгражданпроект.

122. Рабочий проект. 5-этажный жилой дом №4 серии 114 на сборных сейсмоизолирующих фундаментах в пос. Селенгинск Бурятской АССР. Бурятгражданпроект.

123. Рабочий проект. 60- квартирный жилой дом серии 1.467-А2 в пос. Светлый-Зейской ГЭС. Бурятгражданпроект.

124. Рабочий проект. Экспериментальный жилой дом №130 из блок -секций 97029 и 97-030 Ильинского р-на г.Новокузнецка. СибЗНИИЭП.

125. Рабочий проект. Индивидуальный жилой дом №51 в квартале 60-62 Куйбышевского р-на г. Новокузнецка. Фирма «Эскиз».

126. Раков Б.В. Тищенко В.И. Яременко В.А. Исследование сейсмической реакции системы на КО.- Сейсмоизоляция и адаптивные системы сейсмозащиты.-М.: Наука, 1982.- С. 60-87.

127. Рекомендации по проектированию зданий с сейсмоизолирующим кинематическим фундаментом.- Алма-Ата, 1986.- 30 с.

128. Ржевский В.А., Хакимов Ш.А., Ибрагимов Р.С., Ширин В.В. Пути повышения сейсмостойкости 9-этажных жилых кирпичных домов Навои.-Архитектура и строительство Узбекистана, Ташкент, №6, 1988. С. 3-6.

129. Рзаев Р. А. « Разработка и исследование нестационарных моделей многоэтажных крупнопанельных зданий на кинематических опорах». Диссертация на соискание ученой степени кандидата техн. наук. М.: МГСУ, 1996.-196 с.

130. Пособие по проектированию каменных и армокаменных конструкций. М., 1989. -150 с.

131. Саргсян А.Е. Строительная механика. Высшая школа. 2004.-462 с.

132. Саргсян А.Е., Бедняков Е.Г. Сейсмостойкость атомных станций. Атомэнергоиздат. М. 1990.-72 с.

133. Сафаргалиев С.М. Прочность кирпичной кладки при действии циклических нагрузок и исследование способов повышения монолитности кладки. Канд. дис. Москва, ЦНИИСК, 1971.

134. Сафаргалиев С.М. К повышению монолитности кирпичной кладки (Проблемы совершенствования технологии с целью эканомии материальных ресурсов. Межвузовский сб. научных трудов). Алма-Ата. 1987.С. 47-52.

135. Сафаргалиев С.М. Сейсмостойкость зданий из индустриальных кирпичных изделий. Изд. "Наука" Казахской ССР. Алма-Ата.1988.- С. 183.

136. Сборная сейсмоизолирующая опора. Информация ЦНИИСК им. Кучеренко. -М., Строительная механика и расчет сооружений ,№4,1990.

137. Сборный сейсмоизолирующий фундамент. Информ. лист. М.:ЦНИИСК им.Кучеренко, 1989.

138. Сейсмостойкие здания и развитие теории сейсмостойкости М. Стройиздат, 1984.- 255с.

139. Сейсмоизоляция и адаптивные системы сейсмозащиты. Под ред. д.т.н.,проф. Айзенберга Я.М., М., Наука, 1983.-141 с.

140. Смирнов С.Б. Почему провалилась наука о сейсмостойком строительстве?. Жилищное строительство. 1996.№2.

141. СНиП 11-7-81*. Строительство в сейсмических районах. М., 2000.- 45 с.

142. СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции. Нормы проектирования. М., 1985.-77 с.

143. СНиП П-22-81. Каменные и армокаменные конструкции. Нормы проектирования. М., 1983.- 40 с.

144. СНиП II-7-81. Строительство в сейсмических районах. Нормы проектирования. М., 1982.- 49 с.

145. Современное состояние теории сейсмостойкости и сейсмостойкие сооружения.- М.,Стройиздат, 1973.-280 с.

146. Солдатова Л.Л. Исследование работы двухмассовой модели здания с сейсмоизоляционным скользящим поясом.- М., Сейсмостойкое строительство, Сер. 14. 1979.вып.5. С. 15-18.

147. Степанян В.А. Нормальное сцепление раствора с камнем. Ереван.,изд. А.Н. Арм. ССР., 1950.

148. Сухов И.М. Исследования землетрясений в Молдавии и прилегающих к ней районах. Труды республиканской научно -технической конференции по вопросам антисейсмического строительства. Кишинев, I960.

149. Уломов В.И. Газлийское землетрясение 20 марта 1984г. -„Архитектура и строительство Узбекистана.Ташкент, 1984. №8.

150. Уломов В.И. Газлийские землетрясения 1976г. и районирование сейсмической опасности на территории Западного Узбекистана.- Архитектура и строительство Узбекистана, Ташкент. 1976, №8.

151. Узлов С.Т. Повышение сейсмостойкости кирпичных зданий. Со. научных трудов ТашЗНИИЭП. Современные методы расчета и проектирования сейсмостойких зданий. Ташкент, 1987. С. 81-98.

152. Фазылов У.Ф., Шум Ю.Ф., Таджибаев И., Рузметов А. Работа сборных сердечников и комплексных конструкций стен.- Строительство и архитектура Узбекистана, Ташкент. 1971, №4.

153. Фазылов У.Ф., Шум Ю., Шаумаров Н.Б. Усиление кирпичной кладки сборными железобетонными сердечниками. Строительство и архитектура Узбекистана, №9, Ташкент. 1974.

154. Фазылов У.Ф., Шум Ю.Ф., Шаумаров Н.Б. Усиление кирпичной кладки сборными железобетонными сердечниками.- Строительство и архитектура Узбекистана, Ташкент. 1971, №5.

155. Фахриддинов У. Механические характеристики вибрированной кирпичной кладки на растворах с комплексными химическими добавками. Реф.сб. Строительство в особых условиях. Сейсмостойкое строительство. Серия 14. Вып. 1. М., 1982.

156. Фахриддинов У. Прочность и деформации вибрированной кирпичной кладки на растворах с химическими добавками. Канд. дисс. М., ЦНИИСК, 1983.-186 с.

157. Фахриддинов У. Виброкирпичные блоки и панели заводского изготовления. Тезисы докл. научно-практ. Конф."Ускорение научно-технического прогресса в капитальном строительстве" Самарканд. 1985.

158. Фахриддинов У. Индустриализация кирпичного строительства. Научно-практическая конф. по ресурсо-энергоснабжению в отраслях народного хозяйства республики Узбекистан. Бухара, 1993.

159. Фахриддинов У. Влияние полимерной добавки КМЦ на прочность сцепления в кладке из силикатного кирпича. Журн. « Строительство и архитектура Узбекистана» №4, Ташкент 1991г.

160. Фахриддинов У. Прочность при сжатии вибрированной кладки, изготовленной на растворах с комплексной химической добавкой. « Совершенствование кап. строительства в свете решений XXVII съезда КПСС»

161. Сб. тезисов XX научно-технической конференции Сам. ГАСИ. Самарканд, 1987г.

162. Фахриддинов У., Юсупов Х.И. Сейсмостойкость вибрированной кирпичной кладки на растворах с химическими добавками. « Вопросы организации строительства в условиях Средней Азии ». Тезисы докладов областного семинара совещания. Самарканд, 1985.

163. Фахриддинов У., Юлдашев Ф.Х. Оценка интенсивности Газлийского землетрясения 19(20) марта 1984г. в Самарканде. Строительство в особых условиях. Сейсмостойкое строительство. Реф. сб. вып. 11. Серия 14. М., 1985г.

164. Фахриддинов У., Юлдашев Ф.Х.Обследование жилых и общественных зданий в Самарканде после Газлийских землетрясений 19(20) марта 1984 г. Строительство в особых условиях. Сейсмостойкое строительство. Реф. сб. выи 9. М., 1986 г.

165. Фахриддинов У. Прочность при сжатии виброкирпичной кладки выполненной на растворах с воздухововлекающей добавкой. Исследование каменных и крупнопанельных конструкций и перспективы их развития. Сб. ЦНИИСК им. Кучеренко Госстроя СССР М., 1990.

166. Фахриддинов. У.Вопросы оптимизации антисейсмических усилений кирпичных зданий. Экспресс-информ. Серия « Сейсмостойкое строительство» М., 1995г. №1.

167. Фахриддинов У. Расчетные критерии сейсмостойкости кирпичных конструкций с различными усилениями. Экспресс-информ. Серия Сейсмостойкое строительство, М., 1997, №1

168. Фахриддинов У. Моделирование деформирования каменных конструкций при циклическом нагружении. IX Польско- Российский семинар«Теоретические основы строительства» Сб. докладов, Варшава, 2000.-С. 91 -94.

169. Фахриддинов У. Диаграммы деформирования восстановленных кирпичных стен при знакопеременном нагружении.Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. М., 2002г.№4. с 27-29.

170. Фахриддинов У., Самандаров А.Х. Построение диаграмм деформирования кирпичных конструкций при квазистатических знакопеременных нагружениях и алгоритм их расчета. Журн. Вопросы архитектуры и строительства №4. Самарканд , 2002. с 19-23.

171. Фахриддинов У. Деформационные признаки предельных состояний стен кирпичных зданий. Журн. Промышленное и гражданское строительство. №5,2004 с 60-61.

172. Холмурадов Р.И., Кириков Б. А., Фахриддинов У. Сейсмостойкость архитектурных памятников Средней Азии и Кавказа. Самарканд, изд. "Зарафшон", 1994.- 84 с.

173. Ципенюк И.Ф., Бурдман В.И. Расчет простенков комплексной конструкции на главные растягивающие напряжения.-Строительство и архитектура Узбекистана, 1971, №5.

174. Черепинский Ю.Д. К Сейсмостойкости зданий на кинематических опорах Основания, фундаменты и механика грунтов.- 1972.№3. .-С. 13-15. 184.Черепинский Ю.Д. Кинематические фундаменты.- Сейсмоизоляция и адаптивные системы сейсмозащиты.- М., Наука, 1983

175. Черепинский Ю.Д. Исследование сейсмостойкости зданий на кинематических податливых опорах.- Дисс. канд. техн. наук.-М., ЦНИИСК им. Кучеренко, 1972,123 с.

176. Чернышев В., Бронников М., Вебер В., Фасс Л. Андижанское землетрясение 3/16 декабря 1902г. « Труды геологического комитета, новая серия», 1910. Вып. 54.

177. Черкашин А. В., Коноводченко В.Н. Исследование сейсмостойкости кладки на растворах с полимерными добавками и на жидкостекольном вяжущем. Реф. сб. "Сейсмостойкое строительство", вып.2. М., 1974.

178. Чуденцов В.П. , Солдатова Л.Л. Здания с сейсмоизоляционным скользящим поясом и упругими ограничителями перемещений.- Сейсмостойкое строительство,: Реф. сб.ЦИНИС. Сер. 14-1979, вып.б.-Сб 1-2.

179. Шапиро Г.А., Захаров В.Ф., Ашкинадзе Г.Н., Симон Ю.А. Исследование нелинейной работы конструкций жилых и общественных зданий с помощью мощных вибрационных машин. М., Госстройиздат, 1969.

180. Шорохов Г.Г. Экспериментальная оценка прочности простенков каменных жилых зданий Молдавской ССР. В сб. Проектирование и строительство зданий и сооружений. М.,1971.

181. Экспериментальное исследование здания на сейсмоизолируюших опорах при действии динамических нагрузок (Япония): Экспресс-информ.ВНИИС. 1984 Сер. 14. Вып. 17.-С. 8-10.

182. Яременко В.Г. Современные системы защиты зданий и сооружений от землетрясений.- обзор. Киев. Общество «Знание», 1990.- 18 с.

183. Anderreg F.O.The Effekt of Briek Absortion Carakteristion upon Properties. ASTM, proceedings, v. 42., 1942.

184. Delfosst G.G. The Gapes system : A now hignly evvektive system // Prok/6 th/ wid. Conf. on Earthq. Engineering. New Deli, India, 1977. Vol, 3.p 163.

185. Delfosse G. G., Delfosse P.G. Eratqvalte Protektion of a byilding containing radioactive waste bu moans of base isklation system. // Proc.Sth. Wld. Сщта/ on Earthquayalte Engineering.- San. Francisko, USA? 1984. vol. 5.

186. Doifosse G. Protection contre les soismes: Le susteme GAPES // Construction.-1979, v 16. P. 16-22.

187. Esteva L. Behavior under alternating loads of masonru diaphragms framed bu reinforced concrete members R , Г, L, E, M, Mexico, Citu, 1966,International Symposium on the Effekts of Repoted Ljading of Materials and Structural Tlements

188. Connor G. G. Faktora in the Resistance of Brik Masonru wawalls to Moisture Feneration,ASTM. Procttdings, v.48. 1984.

189. Lee D.M. Base isklation for torsion reduction in assymetrik Stryctures under cartquake ioading. -Eartquke Engineering and Structural Dunamics. 1980. v,8,4, P 349359.

190. Lee D.M., Modlan I.C Base isolation an historical defelopment and the influence of higher mode respronsee.- Bulletin of the Now Zeeland National Sokiotu for Earthquake Enginttring. 1978., v. 11,4. p.219-233

191. Masonru design with Sarabond brand additive Amspec. The Dow Chemikal Companu, 1970.

192. Manufakture of brick panels bu the Cascete Method. -Brick and Clau Record.- v. 164, №6,1974.

193. Meli R. Behaviour of masonru walls under lateral loads. Proc.-of the Tifth wold Conference on Earthquake Engineering. №101. a. Rome 1973.

194. Negolta A. Bearing walls in earthquake areas "Build International", vol.5.1972.

195. Palmer L . A., Parsons D. A. A Study of the Properties of Mortars and Brieks an their Relation tho Bond. Burau of Standarte Journal of Research, v. 12. 1934.

196. Pekin O. Ot. al.construction method Providing high oarthquake rosistanke in reinforced conorete buildings. // Prok. VI WCBB Now Dehli, vol. 5.

197. V.I. Prokopiev., U. Fahriddinov. Simulation of reinforced brick structures at seismic excitation. Geoecologi and Computers- A.A. Balkema. Rotterdam, Brookfield. 2000.

198. Rathbun I. C. « Wind Fjrces on a Tall Building», «Proceedings Fmerikan Sokietu of Civil Engineers» №7, September, 1938, v 64.

199. Robinson W.H. Lond-Rubber husteretik bearings suitable for protokting structuries during cargualtes //Earthquake Engneering and Strukturial Dunamies, 1982, V. 10.№04.

200. Scinner R.I. Base isolated structuries in Now Sooland // Prok.Sth. Wed. Conf. on.Earthg. Engineering. San Francisko, USA, 1984, vol V.