автореферат диссертации по строительству, 05.23.02, диссертация на тему:Взаимодействие массивных сооружений со сжимаемым основанием при сейсмическом воздействии

Агхаеи Асл Мохаммад

На правах рукописи

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МАССИВНЫХ СООРУЖЕНИЙ СО СЖИМАЕМЫМ ОСНОВАНИЕМ ПРИ СЕЙСМИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

Специальность 05.23.02 - Основания и фундаменты, подземные сооружения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

9 9 г • • -

1- ■'■"■/ гт

Москва - 2009

003471716

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московском государственном строительном университете

Научный руководитель:

доктор технических наук, Орехов Вячеслав Валентинович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Ляпичев Юрий Петрович

кандидат технических наук, доцент Бестужева Александра Станиславовна

Ведущая организация:

Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений им. Н.М. Герсеванова (НИИОСП) - филиал ФГУП «Научно-исследовательский центр «Строительство»»

Защита состоится " 02 " июня 2009г. в 15 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.138.08 при ГОУ ВПО Московском государственном строительном университете по адресу: Москва, Спартаковская ул., дом 2/1, аудитория 212.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Московского государственного строительного университета.

Автореферат разослан "30" апреля 2009г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Знаменский В.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы

При проектировании и строительстве массивных сооружений в районах с повышенной сейсмичностью, к которым относится практически вся территория Ирана, большое внимание уделяется сейсмостойкости сооружений.

На территории Ирана за весь период наблюдений было зарегистрировано более 460 землетрясений. Обработка имеющихся цифровых записей ускорений показала, что зарегистрированные землетрясения имеют различную интенсивность и частотный состав.

Наиболее существенным фактором, влияющим на сейсмостойкость сооружения, является интенсивность сейсмических воздействий в районе его строительства.

Другим основным фактором, определяющих сейсмостойкость сооружений, является соотношение основной частоты собственных колебаний системы «сооружение-основание» и сейсмического воздействия. При совпадении указанных частот явление резонанса может привести к потере устойчивости сооружения даже при незначительной интенсивности землетрясения.

При этом прочность и устойчивость зданий и сооружений при статических и сейсмических воздействиях определяется характером взаимодействием с их основанием.

Для грунтов характерны нелинейные законы деформирования и развитие пластических деформаций при нагружении, а если напряжения под подошвой фундамента достигают больших значений (предела прочности грунтов), то в основании возникают зоны предельного состояния. При этом, так же как и для сооружений, статическое напряженно-деформированное состояние основания должно учитываться в качестве начального при расчетах полной системы «сооружение - основание» на сейсмические воздействия.

Нормативный метод не позволяет учесть вышеизложенные факторы, что приводит к значительным отклонениям результатов расчета и проектирования от фактического характера работы конструкций при реальных землетрясениях.

В связи с этим, для решения сложных практических задач, каждая из которых практически уникальна по своим граничным условиям, свойствам среды и конструкции сооружения, в настоящее время используются численные методы, основанные на приближенном решении дифференциальных уравнений.

Поэтому весьма актуальным и своевременным является проведение расчетных исследований характера взаимодействия сооружений (в том числе и массивных) с грунтовым основанием при землетрясениях на основе современных достижений механики грунтов и усовершенствованных методов расчета с использованием метода конечных элементов (МКЭ) для обеспечения большей надежности и, в то же время, экономичности проектных решений. Целью работы является совершенствование методов расчета и проведение расчетных исследований взаимодействия массивных сооружений со сжимаемым грунтовым основанием при сейсмических воздействиях для условий Ирана.

Основные задачи исследований.

Для достижения поставленной цели были выполнены следующие виды работ:

-анализ современного состояния проблемы сейсмической устойчивости и деформируемости оснований массивных сооружений;

-анализ инженерно-геологических условий Ирана; . - обзор и анализ записей ускорений землетрясений произошедших на территории Ирана;

; -обработка зарегистрированных акселерограмм - построение велосиграмм, сейсмограмм и спектров Фурье;

-обоснование и выбор расчетной модели грунтов основания -упругопластической модели Друкера-Прагера;

-численное исследование методом конечных элементов влияния различных факторов (массы сооружения, мощности сжимаемой толщи основания, деформационных свойств грунтов основания и пространственной работы сооружения) на собственные колебания системы «массивное сооружение - сжимаемое основание»;

-численное моделирование взаимодействия массивных сооружений и грунтового основания при гармонических воздействиях и исследование влияния частоты воздействия, демпфирующих свойств материалов и развития пластических деформаций в грунтовом основании на колебания сооружений;

-численное моделирование взаимодействия массивных сооружений и грунтового основания при сейсмических воздействиях, характерных для условий Ирана;

-составление рекомендаций по использованию результатов исследований в инженерной практике.

Научная новизна работы заключается в том, что:

- выполнены обработка и анализ существующих записей ускорений для землетрясений произошедших на территории Ирана; построены велосиграммы, сейсмограммы и спектры Фурье; определен частотный состав сейсмических воздействий;

- численно исследовано влияние различных факторов (массы сооружения, мощности сжимаемой толщи основания, деформационных свойств грунтов основания и пространственной работы сооружения) на собственные колебания системы «массивное сооружение - сжимаемое основание»;

- выполнено численное моделирование взаимодействия массивных сооружений и грунтового основания при гармонических воздействиях и исследовано влияния частоты воздействия, демпфирующих свойств материалов и развития пластических деформаций в грунтовом основании на колебания сооружений;

- выполнено численное моделирование взаимодействия массивных сооружений и грунтового основания при сейсмических воздействиях, характерных для территории Ирана;

- все исследования выполнены в пространственной постановке. Практическое значение работы.

На основе выполненных исследований показано, что для рассмотренных грунтовых условий Ирана с учетом частотного состава расчетных сейсмограмм при колебаниях массивных сооружений не наблюдается резонансных явлений, приводящих к потере несущей способности грунтовых оснований, и основное влияние на работоспособность основания оказывает интенсивность сейсмического воздействия.

На основе использования внутреннего языка программирования Ашув составлен макрос, позволяющий автоматизировать последовательность выполнения операций по расчету взаимодействия сооружения и грунтового основания. Разработанная методика расчета позволяет оценить сейсмостойкость сооружений для реальных грунтовых условий и возможных сейсмических воздействий. Реализация работы.

Результаты исследований будут использованы в практике научно-исследовательских работ в институте строительных системы и технологии в Иране, на кафедре МГрОиФ МГСУ, а также автором диссертационной работы, в своей научной и практической деятельности в Иране. Апробация работы.

По теме диссертации опубликованы 4 работы. Отдельные результаты работы доложены на Международной научно-практической конференции «Инженерные системы-2009», Москва, 6-9 апреля 2009г, РУДН и на II Всероссийской научно-практической конференции в рамках Всероссийского смотра научных и творческих работ иностранных студентов и аспирантов, Томск, 2009г.

На защиту выносятся

-результаты численных исследований пространственного взаимодействия массивных сооружений и грунтового основания при динамических воздействиях и оценка влияния различных факторов (массы сооружения, мощности сжимаемой толщи основания, деформационных свойств грунтов основания, пространственной работы сооружения, частоты воздействия, демпфирующих свойств материалов и развития пластических деформаций в грунтовом основании) на характер колебания сооружений и возникновение резонансных явлений.

Структура н объем работа. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и содержит 185 страниц, в том числе 169стр. машинописного текста, 105 рисунок, 9 таблиц, список литературы из 175 наименований на 11 листах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении приводится обоснование актуальности диссертационной работы, формулируются цели и задачи исследований. Обозначены вопросы, которые выносятся на защиту.

В первой главе посвящено оценке современные проблемы сейсмической устойчивости и деформируемости оснований массивных сооружений. В ней также приводится анализ записей землетрясений произошедших на территории Ирана за весь период наблюдений.

При использовании аналитических методов широкое распространение получили различные модели грунтов при решении задач о колебаниях жестких массивных фундаментов, распложенных на мягких (сжимаемых) основаниях. Современный метод расчета таких фундаментов, впервые предложенный Н. П. Павлоком и за рубежом Э. Раушем, быль развит в последующем в работах Д. Д. Баркана, О. А. Савинова, О. Я. Шехтер, Г. Лоренца и других авторов.

Для реальных задач геомеханики, характеризуемых неоднородностью и нелинейной деформируемостью грунтовой среды, аналитическое решение, как правило, недостижимо. Поэтому, для решения сложных

практических задач в настоящее время используются численные методы, основанные на приближенном решении дифференциальных уравнений.

Иран находится на алпийско-гималайском горном поясе. Главные геологические структуры Ирана: Эльбурс - горы на севере, Загрос - пояс на западе и юге, зона Купет-дах на северо-востоке, большой пустынный район в центре, Лут на востоке и Каспийском море на севере.

Более 85% территорий Ирана являются, сейсмоопасными и во многих случаях к этому присовокупляются, неблагоприятные условия: плохие грунты, близость тектонических разломов, сложный рельеф и т.д. При этом сейсмическая опасность постоянно растет.

На территории Ирана за весь период наблюдений было зарегистрировано более 460 землетрясений (рис.1). При этом цифровые записи ускорений были сделаны лишь для ограниченного числа землетрясений.

46 48 50 52 54 56 58 60 62 64

Рис. 1. Схема зарегистрированных землетрясений в Иране

Обработка имеющихся цифровых записей ускорений показала, что зарегистрированные на территории Ирана землетрясения имеют различную интенсивность и частотный состав (табл.1). При этом наибольшую интенсивность имело землетрясение, произошедшее в 2003г. в городе Бам (рис.2). Пиковое ускорение горизонтальной составляющей записанной акселерограммы составило 8 м/с2, что соответствует 9 бальному землетрясению.

ет в

8 4

а2

§ О 4-г

о -4

О 10 20 30 40 50 60 70 вО 90 100

ТУтв [«вс|

V

Пте(вес]

Рис. 2. Акселерограмма, зарегистрированная в городе Бам Ь,Т - горизонтальные компоненты, V- вертикальная компонента

Вторая глава посвящена методике расчета взаимодействия сооружений со сжимаемым основанием при статических и динамических воздействиях. Здесь дается описание метода конечных элементов и различных математических моделей грунтов.

Табл.1.

Город Год Магнитуда Амплитуда Преобладающий период Тр,с

МЬ Мэ

Манджил 1990 - 7.3 7.7 0.20ё 1.69

Гармхан 1997 6.8 - 7.1 0.02й 3.21

Голбаф 1998 6.9 - 6.9 0.0^ 0.34

Карехбас 1999 6.1 - 6.3 0.03В 2.19

Поле абгине 1999 5.2 - - 0.015g 1.89

СалехАбад 1999 5.5 5.2 - 0.33£ 0.50

Бам 2003 - - 6.7 0.80§ 0.84

Заранд 2005 6.2 - - 0.32ё 0.97

Кешм 2005 - - 5.9 0.035g 0.57

Силахор 2006 5.9 - - 0.43ё 2.70

Метод конечных элементов является универсальным методом для решения статических и динамических задач механики сплошной среды. При решении задач механики грунтов, являющейся разделом механики сплошной среды, метод конечных элементов позволяет учитывать в расчетах присущую грунтам физическую нелинейность и развитие пластических деформаций (А.К.Бугров, В.В.Орехов, А.Б.Фадеев и др.)

В матричной форме уравнения равновесии системы конечных элементов, находящейся в состоянии движения:

Ми + Сй + Ки = К, (1)

где М, С и К - соответственно матрицы масс, демпфирования и жесткости; II - вектор внешней узловой нагрузки;

и, 0 и С - векторы узловых перемещений, скоростей и ускорений ансамбля конечных элементов.

Модальный анализ, который обычно предшествует другим видам динамического анализа, позволяет определить собственные значения и собственные частоты колебаний системы:

| К-\у2М| =0, (2)

где w - вектор собственных частот колебаний системы.

Статическое напряженно-деформированное состояние системы, являющееся начальным для динамического анализа, определяется зависимостью:

ки = К (3)

В настоящее время существует достаточно большое количество вычислительных программ для решения задач механики сплошной среды с использованием МКЭ (Abaqus, АсНпа, Ашув и т.д.). В настоящей работе, для проведения расчетных исследований была выбрана универсальная программа Апэуз.

Для описания поведения грунтов под нагрузкой разработано много математических моделей от простейшей линейной до упругопластических моделей с упрочнением (Б.И.Дидух, В.А.Иосилевич, Ю.К.Зарецкий, З.Г.Тер-Мартиросян, Рассказов Л.Н, К. Роско и др.). При этом использование в расчетах напряженно-деформированного состояния оснований наиболее точных моделей грунтов требует лабораторного определения большого числа параметров этих моделей для грунтов, слагающих основание, которое выполняется только в редких случаях.

В связи с этим при массовых расчетах целесообразно использовать математические модели грунтов обеспеченными необходимыми физико-механическими параметрами. Примером такой модели, использованной в дальнейших расчетных исследованиях, является модель Друкера - Прагера. В третьей главе приводятся результаты расчетных исследований собственных колебания системы «массивное сооружение - сжимаемое основание». Рассматривается влияние массы сооружения, мощности сжимаемой толщи

основания, деформационных свойств основания и пространственной работы сооружения на изменение величины основной частоты колебаний системы.

Для оценки влияния различных факторов на величины частот собственных колебаний сооружений, расположенных на сжимаемом основании, был выполнен модальный анализ для систем, состоящих из: - сооружений, имеющих различные размеры и массу,

сжимаемого грунтового основания различной мощности и деформируемости.

Поскольку в расчетной схеме сооружение приближенно моделируется сплошным объемом, для корректной постановки задачи необходимо использовать в расчетах приведенные значения плотности и деформационных характеристик этого объема.

В качестве сооружений рассмотрены различные здания - от многоэтажных офисных с массой ~ 6690т., до реакторного отделения атомной станции (РО) с массой ~ 260000т (табл.2).

Табл.2

Сооружение Размеры, м Масса, т

А Ь Ъ

Дом 1 20 20 40 6688

Дом 2 40 30 50 22500

Дом 3 50 30 70 38535

Дом 4 80 50 100 128000

РО 74 45 70 259906

По инженерно-геологическим условиям большая часть территории Ирана, где ведется строительство массивных сооружений, сложена скальными грунтами, лишь на юго-западе (провинции Хузестан, Фарс и Керман) основаниями сооружений являются сжимаемые грунты. Так, в провинции Хузестан сжимаемая толща основания, состоящая из песчаных и глинистых грунтов, достигает 34м. Средний модуль общей деформации сжимаемых грунтов составляет 30 МПа, удельный вес - 20КН/м2.

Результаты модального анализа, выполненного для различных зданий (табл.2), представлены на рис.3 в виде значений собственных частот колебаний для первых 5 форм и графического изображения деформирования расчетной области для первой формы колебаний.

Как показали результаты выполненных исследований, для сооружений, расположенных на сжимаемом грунтовом основании, увеличение их массы приводит к понижению основной собственной частоты колебаний системы «сооружение - сжимаемое основание» (табл.3).

Мода Частота (Герц)

1 0.7678884687506

2 0.9756972765854

3 1.540427084820

4 1.842079328783

5 1.845637041920

Рис. 3 Результаты модального анализа для системы «РО - сжимаемое

основание»

Табл.3

Сооружение Размеры, м Масса, т Первая собственная частота, 1/с

а Ь Ь

Дом 1 20 20 40 6688 1.907

Дом 2 40 30 50 22500 1.676

ДомЗ 50 30 70 38535 1.090

Дом 4 80 50 100 128000 0.916

РО 74 45 70 259906 0.768

Как показали результаты выполненных исследований (табл.4), для сооружений, расположенных на сжимаемом грунтовом основании мощностью 30м, 20м и 10м, уменьшение мощности сжимаемого основания приводит к

повышению основной собственной частоты колебаний системы «сооружение -сжимаемое основание».

Табл.4

Сооружение Мощность основания, м Первая собственная частота, 1/с

Дом 2 34 1.676

Дом 2 20 1.857

Дом 2 10 2.194

Как показали результаты выполненных исследований (табл.5), для сооружений, расположенных на грунтовом основании мощностью 34м со значениями динамического модуля деформации 3x103 МПа и 3x104 МПа, повышение деформационных характеристик грунтов основания приводит к повышению основной собственной частоты колебаний системы «сооружение -сжимаемое основание».

Табл.5

Сооружение Динамически й модуль деформации, Е, МПа Первая собственная частота, 1/с

Дом 2 300 1.676

Дом 2 3000 3.190

Дом 2 30000 3.659

Как показал сравнительный анализ (табл.6) при соотношении размеров сторон здания а/Ь > 1.6 значения первых собственных частот колебания системы «сооружение - сжимаемое основание», полученных их расчета пространственных и плоских задач, близки между собой.

Табл.6

Сооружение Соотношение аЛ Первая собственная частота, 1/с

Пространственная задача Плоская задача

Дом 1 1 1.907 1.50

Дом 2 1.3 1.676 1.38

Дом 3 1.67 1.090 1.01

Дом 4 1.6 0.916 0.87

РО 1.64 0.768 0.656

В четвертой главе приводятся результаты расчетные исследования колебаний системы «массивное сооружение - сжимаемое основание» при гармоническом воздействии.

и/ = А х 5т(и>(), (4)

где и/ - компоненты вектора перемещений, А - амплитуда вынужденных колебаний (А=0.1м), и*=2пГ - круговая частота колебаний, г - время, /частота колебаний.

Здесь рассматривается влияние частоты воздействия, наличие демпфирующих свойств материалов и учета развития пластических деформаций в грунтовом основании на колебания сооружений.

Как показали результаты выполненных исследований при совпадении частоты гармонического воздействия с первой собственной частотой колебаний системы «сооружение - сжимаемое основание», несмотря на увеличение амплитуды колебания зданий в начальные моменты времени, в дальнейшем устанавливается стационарный режим с постоянной амплитудой колебания. Т.е. при учете демпфирования не возникает характерного для резонанса бесконечного возрастания во времени амплитуды колебаний (рис.4).

Поскольку при конструкционном демпфировании коэффициент затухания пропорционален частоте, то более низкие частоты затухают меньше, более высокие - больше. В связи с этим при фиксированном значении конструкционного демпфирования увеличение массы сооружения приводит к уменьшению затухания его колебаний при гармоническом воздействии (табл. 7)

Табл.7

Сооружение Масса, т Первая собственная частота, 1/с Амплитуда колебания через Юс, м

£=0 5=10%

Дом 1 6688 1.907 60 3.8

Дом 2 22500 ' 1.676 24 2.2

Дом 3 38535 1.090 8 1.1

Дом 4 128000 0.916 5.5 0.95

РО 259906 0.284 4 0.83

а) б)

Рис. 4 Горизонтальные перемещения иу (см) верхней части здания (дом 4) при гармоническом воздействии с частотой £ = Я = 0.916 1/с. а) коэффициент затухания 4=0> б) коэффициент затухания ¡;=10%.

При учете развития пластических деформаций в грунтовом основании расчет проводится в несколько этапов.

На первом этапе расчета моделируется природное напряженно-деформированное состояние грунтового основания (от действия собственного веса).

На втором этапе расчета определяется напряженно-деформированное состояние грунтового основания при строительстве на нем сооружения.

При проведении расчетов для моделирования упругопластического поведения фунта основания как при статическом, так и при динамическом расчете использовалась модель Друкера - Прагера. Прочностные характеристики грунта, входящие в модель Друкера - Прагера, в расчетах были приняты равными: угол внутреннего трения <р= 30° , сцепление с = 50 КПа, что соответствует прочностным характеристикам глинистых грунтов, слагающих сжимаемую толщу основания в провинции Хузестан (Иран).

При последующем динамическом расчете при совпадении частоты гармонического воздействия с первой собственной частотой колебаний

линейной системы «сооружение - сжимаемое основание» зоны предельного состояния фунта под одним из краев сооружения постепенно развиваются (рис.5) и в определенный момент времени основание теряет несущую способность (итерационный процесс расчета расходится).

В пятой главе приводятся результаты расчетные исследования колебаний системы «массивное сооружение - сжимаемое основание» при сейсмических воздействиях. В главе описываются результаты обработки сейсмограмм землетрясений произошедших на территории Ирана, строятся расчетные сейсмограммы и дается оценка их частотного состава на основе построенных спектров Фурье. Приводятся результаты расчетных исследований колебаний массивного здания при сейсмическом воздействии.

;762.731 -539.574 -316.36« ' -93.162 ' 130.044

-651.178 -427.971 -204.765 16.441 241.647

Рис.5 Развитие зоны сдвиговых пластических деформаций в грунтовом основании РО при динамическом расчете (на момент времени 1=0.22с).

При отсутствии инструментальных записей перемещений земли при землетрясениях для получения расчетных сейсмограмм используют

математический аппарат, заключающийся в двойном интегрировании по времени записанных акселерограмм.

В качестве иллюстрации выполненных преобразований для зарегистрированных на территории Ирана землетрясений на рис.6, представлена одна из записанных акселерограмм (для горизонтальных компонент Ь, имеющих как правило наибольшие пиковые значения ускорений) и расчетные велосиграммы и сейсмограммы.

Поскольку полученные сейсмограммы в дальнейшем будут рассматриваться в качестве воздействия на расчетную область «сооружение -сжимаемое основание» для них была выполнена оценка частотного состава. Для этой цели были построены спектры Фурье (рис.7) и определен частотный состав для всех 3-х компонент расчетных сейсмограмм (таб.7).

Табл. 8

Город Диапазон частот 1/с.

Ь Т V

Манджил 0-0.089 0-0.115 0-0.086

Гармхан 0-0.311 0-0.330 0-0.287

Голбаф 0-0.110 0-0.104 0-0.171

Карехбас 0-0.308 0-0.283 0-0.199

Поле абгине 0-0.604 0-0.553 0-0.732

СалехАбад 0-0.630 0-0.617 0-0.443

Бам 0-0.378 0-0.586 0-0.421

Заранд 0-0.392 0-0.405 0-0.263

Кешм 0-0.171 0-0.281 0-0.189

Силахор 0-0.385 0-0.415 0-0.317

10 20 30 40 50 ео 70

Тп» [»ее)

90 100

70 60 80 100

Рис. б Результаты обработки горизонтальной компоненты Ь акселерограммы,

зарегистрированной в городе Бам

А - исходная акселерограмма, V- расчетная велосиграмма, и - расчетная

сейсмограмма.

Рис. 7 Спектры Фурье сейсмограммы землетрясения в городе Бам Ь,Т - горизонтальные компоненты, V- вертикальная компонента

Как показали результаты обработки расчетных сейсмограмм их частотный состав располагается в диапазоне от 0 до 0.73 1/с. В тоже время, как было показано ранее, в данный диапазон не попадают собственные частоты колебаний рассмотренных в работе сооружений для грунтовых условий Ирана.

Наиболее близкое значение к полученному диапазону имеет величина первой собственной частоты колебаний (0.768 1/с) реакторного отделения атомной станций, расположенного на сжимаемом основании мощностью 34м.

Поскольку в основании сооружений сжимаемые грунты на территории Ирана встречаются лишь на юго-западе, были рассмотрены колебания сверхмассивного сооружения (РО) при 3-х компонентном сейсмическом воздействии, наиболее характерном для этого района Ирана и заданном расчетной сейсмограммой землетрясения в г. Поле-абгине.

Результаты выполненных расчетов (рис. 8) также показали что, несмотря на наличие зон предельного состояния в основании под углами РО, возникающих при статической нагрузке, при последующем сейсмическом воздействии небольшой интенсивности (Атах=0.015£), частотный состав которого отличается от частот собственных колебаний системы «сооружение -сжимаемое основание», колебания системы происходят упруго и грунт в основании не разрушается.

Для оценки работоспособности рассмотренного выше грунтового основания РО при сейсмическом воздействии большой интенсивности были выполнены динамические расчеты на сейсмограмму землетрясения в г. Бам. В этом случае, при пиковом ускорении акселерограммы землетрясения Атах=0.8§, несмотря на затухающий после окончания землетрясения характер колебаний РО, в грунтовом основании развиваются значительные зоны предельного состояния грунта (рис. 9), превосходящие по размерам допустимую нормами проектирования величину - 0.25 ширины фундамента.

¡¡МЮййВшщшяжтттщ-......... | ■ • чашм^итшшриишвй'

-.170Е-04 - .150Е-05 -13 СгЕ - 0 5 .1702-04

Рис. 8 Зоны сдвиговых пластических деформаций в грунтовом основании РО при статическом и динамическом расчете с данными г. Поле-абгине (разрез).

. .1.. " -Л-__ГДВШйКй

г-.А«(Я:-05 0.960Е-05.ггзЕ-оэ

-.1705-04 -.190Е-05 .1Р0Е-0« -170Е-04

Рис. 9 Зоны сдвиговых пластических деформаций в грунтовом основании РО при динамическом расчете с данными г. Бам (разрез).

Основные выводы по диссертации

1. Более 85% территорий Ирана являются, сейсмоопасными. На территории Ирана за весь период наблюдений было зарегистрировано более 460 землетрясений различной интенсивности и частотного состава. Весьма актуальным и своевременным является проведение расчетных исследований характера взаимодействия сооружений (в том числе и массивных) с грунтовым основанием при землетрясениях с использованием метода конечных элементов для обеспечения большей надежности и, в то же время, экономичности проектных решений.

2. Как показали результаты выполненного модального анализа, для сооружений, расположенных на сжимаемом грунтовом основании, увеличение их массы приводит к понижению основной собственной частоты колебаний системы «сооружение - сжимаемое основание». В тоже время, уменьшение мощности сжимаемого основания и повышение деформационных характеристик грунтов основания приводит к повышению основной собственной частоты колебаний системы «сооружение - сжимаемое основание».

3. При расчетах на гармоническое воздействие, с учетом демпфирующих свойств системы, при совпадении частоты воздействия с первой собственной частотой колебаний системы «сооружение - сжимаемое основание» устанавливается стационарный режим с постоянной амплитудой колебания. В этом случае амплитуда установившихся колебаний зданий значительно больше, чем при гармоническом воздействии с частотой отличной от первой собственной частотой колебаний системы «сооружение - сжимаемое основание». При фиксированном значении конструкционного демпфирования увеличение массы сооружения приводит к уменьшению затухания его колебаний при гармоническом воздействии.

4. В динамическом расчете с учетом упругопластического поведения грунта основания при приближении частоты гармонического воздействия к собственной частоте колебаний линейной системы «сооружение - сжимаемое

основание» в основании развиваются зоны предельного состояния грунта и в определенный момент времени основание теряет несущую способность (итерационный процесс расчета расходится). В тоже время, если частота гармонического воздействия далека от собственной частотой колебаний линейной системы «сооружение - сжимаемое основание», а его амплитуда не велика, то колебания происходят упруго и грунт в основании не разрушается.

5. Из анализа выполненных расчетных исследований при сейсмическом воздействии можно сделать вывод, что для рассмотренных грунтовых условий Ирана с учетом частотного состава расчетных сейсмограмм при колебаниях массивных сооружений не наблюдается резонансных явлений, приводящих к потере несущей способности грунтовых оснований. Основное влияние на работоспособность основания оказывает интенсивность сейсмического воздействия. Так при расчете РО на землетрясение г. Бам интенсивностью 9 баллов в грунтовом основании развиваются значительные зоны предельного состояния грунта, превосходящие по размерам допустимую нормами проектирования величину.

6. На основе использования внутреннего языка программирования Апэуз составлен макрос, позволяющий автоматизировать последовательность выполнения операций по расчету взаимодействия сооружения и грунтового основания. Разработанная методика расчета позволяет оценить сейсмостойкость сооружений для реальных грунтовых условий и возможных сейсмических воздействий.

СПИСОК ОПУБКЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Орехов В.В., Агхаеи Асл Мохаммад. Оценка параметров землетрясений и собственных колебаний массивных сооружений на территории Ирана. "Вестник МГСУ" №2, 2008, стр.37-40.

2. Орехов В.В., Агхаеи Асл Мохаммад. Анализ параметров землетрясений на территории Ирана. Вестник российского университета дружбы народов. Серия проблемы комплексной безопасности № 1, 2007, С.81.

3. Орехов В.В., Агхаеи Асл Мохаммад. Численный анализ параметров собственных колебаний массивных сооружений на территории Ирана. Вестник российского университета дружбы народов. Серия проблемы комплексной безопасности № 1,2007 С.81.

4. Агхаеи Асл Мохаммад. Взаимодействие массивных сооружений со сжимаемым основанием при сейсмическом воздействии. «Инженерные системы-2009»: Международная научно-практическая конференция: Тезисы доклада. Москва, 6-9 апреля 2009г. -М.: РУДН,2009.-152 с.

КОПИ-ЦЕНТР св. 7:07:10429 Тираж 100 экз. г. Москва, ул. Енисейская, д.36 тел.: 8-499-185-7954, 8-906-787-7086

Введение

1. Современные проблемы сейсмической устойчивости и деформируемости оснований массивных сооружений

1.1. Состояние вопроса

1.2. Теоретические основы

1.3. Обзор и анализ записей землетрясений произошедших на территории Ирана.

1.4. Цель и задачи исследований

2. Методика расчета взаимодействия сооружений со сжимаемым основанием при статических и динамических воздействиях.

2.1. Принцип возможных перемещений как основа метода конечных элементов

2.2. Математические модели грунтов при расчетах оснований сооружений на статические и динамические воздействия

2.3 Упруго пл астич ее кие модели с упрочнением.

2.4 Выводы

3. Расчетные исследования влияния различных факторов на собственные колебания системы «массивное сооружение — сжимаемое основание».

3.1 Общая постановка задачи

3.2. Влияние массы сооружения

3.3. Влияние мощности сжимаемой толщи основания

3.4. Влияние деформационных свойств основания

3.5. Влияние пространственной работы сооружения

3.6. Выводы

4. Расчетные исследования колебаний системы «массивное сооружение - сжимаемое основание» при гармоническом воздействии.

4.1. Постановка задачи исследований

4.2. Влияние частоты воздействия на колебания упругой системы

4.3. Учет демпфирующих свойств

4.4. Учет пластических деформаций в грунтовом основании

4.5. Выводы

5. Расчетные исследования колебаний системы «массивное сооружение - сжимаемое основание» при сейсмических воздействиях.

5.1. Обработка записей землетрясений произошедших на территории Ирана.

5.2. Колебания системы «массивное сооружение - сжимаемое основание» при сейсмических воздействиях.

5.3. Выводы

Актуальность темы диссертации.

При проектировании и строительстве массивных сооружений в районах с повышенной сейсмичностью, к которым относится практически вся территория Ирана, большое внимание уделяется сейсмостойкости сооружений.

На территории Ирана за весь период наблюдений было зарегистрировано более 460 землетрясений. Обработка имеющихся цифровых записей ускорений показала, что зарегистрированные землетрясения имеют различную интенсивность и частотный состав.

Среди землетрясений, для которых были сделаны цифровые записи ускорений, наибольшую интенсивность имело землетрясение, произошедшее в 2003г. в городе Бам. Пиковое ускорение горизонтальной составляющей записанной акселерограммы составило 8 м/с2, что соответствует 9 бальному землетрясению.

Наиболее существенным фактором, влияющим на сейсмостойкость сооружения, является интенсивность сейсмических воздействий в районе его строительства. Другим основным фактором, определяющих сейсмостойкость сооружений, является соотношение основной частоты собственных колебаний I системы «сооружение-основание» и сейсмического воздействия. При совпадении указанных частот явление резонанса может привести к потере устойчивости сооружения даже при незначительной интенсивности землетрясения.

При этом прочность и устойчивость зданий и сооружений при статических и сейсмических воздействиях определяется характером взаимодействием с их основанием.

Для грунтов характерны нелинейные законы деформирования и развитие пластических деформаций при нагружении, а если напряжения под подошвой фундамента достигают больших значений (предела прочности грунтов), то в основании возникают зоны предельного состояния. При этом, так же как и для сооружений, статическое напряженно-деформированное состояние основания должно учитываться в качестве начального при расчетах полной системы «сооружение — основание» на сейсмические воздействия.

Нормативный метод не позволяет учесть вышеизложенные факторы, что приводит к значительным отклонениям результатов расчета и проектирования от фактического характера работы конструкций при реальных землетрясениях.

В связи с этим, для решения сложных практических задач, каждая из которых практически уникальна по своим граничным условиям, свойствам среды и конструкции сооружения, в настоящее время используются численные методы, основанные на приближенном решении дифференциальных уравнений.

Поэтому весьма актуальным и своевременным является проведение расчетных исследований характера взаимодействия сооружений (в том числе и массивных) с грунтовым основанием при землетрясениях на . основе современных достижений механики грунтов и усовершенствованных методов расчета с использованием метода-конечных элементов (МКЭ) для обеспечения большей надежности и, в то же время, экономичности проектных решений.

Целью работы является совершенствование методов расчета и проведение расчетных исследований взаимодействия массивных сооружений со сжимаемым грунтовым основанием при сейсмических воздействиях для условий Ирана.

Основные задачи исследований.

Для достижения поставленной цели были выполнены следующие виды работ:

-анализ современного состояния проблемы сейсмической устойчивости и деформируемости оснований массивных сооружений;

-анализ инженерно-геологических условий Ирана;

- обзор и анализ записей ускорений землетрясений произошедших на территории Ирана;

-обработка зарегистрированных акселерограмм — построение велосиграмм, сейсмограмм и спектров Фурье;

-обоснование и выбор расчетной модели грунтов основания -упругопластической модели Друкера-Прагера;

-численное исследование методом конечных элементов влияния различных факторов (массы сооружения, мощности сжимаемой толщи основания, деформационных свойств грунтов основания и пространственной работы сооружения) на собственные колебания системы «массивное сооружение — сжимаемое основание»;

-численное моделирование взаимодействия массивных сооружений и грунтового основания при гармонических воздействиях и исследование влияния частоты воздействия, демпфирующих свойств материалов и развития пластических деформаций в грунтовом основании на колебания сооружений;

-численное моделирование взаимодействия массивных сооружений и грунтового основания при сейсмических воздействиях, характерных для условий Ирана;

-составление рекомендаций по использованию результатов исследований в инженерной практике.

Научная новизна работы заключается в том, что:

- выполнены обработка и анализ существующих записей ускорений для землетрясений произошедших на территории Ирана; построены велосиграммы, сейсмограммы и спектры Фурье; определен частотный состав сейсмических воздействий;

- численно исследовано влияние различных факторов (массы сооружения, мощности сжимаемой толщи основания, деформационных свойств грунтов основания и пространственной работы сооружения) на собственные колебания системы «массивное сооружение — сжимаемое основание»;

- выполнено численное моделирование взаимодействия массивных сооружений и грунтового основания при гармонических воздействиях и исследовано влияния частоты воздействия, демпфирующих свойств материалов и развития пластических деформаций в грунтовом основании на колебания сооружений;

- выполнено численное моделирование взаимодействия массивных сооружений и грунтового основания при сейсмических воздействиях, характерных для территории Ирана;

- все исследования выполнены в пространственной постановке.

Практическое значение работы.

На основе выполненных исследований показано, что для рассмотренных грунтовых условий Ирана с учетом частотного состава расчетных сейсмограмм при колебаниях массивных сооружений не наблюдается резонансных явлений, приводящих к потере несущей способности грунтовых оснований, и основное влияние на работоспособность основания оказывает интенсивность сейсмического воздействия.

На основе использования внутреннего языка программирования Ansys составлен макрос, позволяющий автоматизировать последовательность выполнения операций по расчету взаимодействия сооружения и грунтового основания. Разработанная методика расчета позволяет оценить сейсмостойкость сооружений для реальных грунтовых условий и возможных сейсмических воздействий.

Реализация работы.

Результаты исследований будут использованы в практике научно-исследовательских работ в институте строительных системы и технологии в Иране, на кафедре МГрОиФ МГСУ, а также автором диссертационной работы, в своей научной и практической деятельности в Иране.

На защиту выносятся

-результаты численных исследований пространственного взаимодействия массивных сооружений и грунтового основания при динамических воздействиях и оценка влияния различных факторов (массы сооружения, мощности сжимаемой толщи основания, деформационных свойств грунтов основания, пространственной работы сооружения, частоты воздействия, демпфирующих свойств материалов и развития пластических деформаций в грунтовом основании) на характер колебания сооружений и возникновение резонансных явлений.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и выводов по работе.

Основные выводы по диссертации

1. Более 85% территорий Ирана являются, сейсмоопасными. На территории Ирана за весь период наблюдений было зарегистрировано более 460 землетрясений различной интенсивности и частотного состава. Весьма актуальным и своевременным является проведение расчетных исследований характера взаимодействия сооружений (в том числе и массивных) с грунтовым основанием при землетрясениях с использованием метода конечных элементов для обеспечения большей надежности и, в то же время, экономичности проектных решений.

2. Как показали результаты выполненного модального анализа, для сооружений, расположенных на сжимаемом грунтовом основании, увеличение их массы приводит к понижению основной собственной частоты колебаний системы «сооружение — сжимаемое основание». В тоже время, уменьшение мощности сжимаемого основания и повышение деформационных характеристик грунтов основания приводит к повышению основной собственной частота колебаний системы «сооружение - сжимаемое основание».

3. При расчетах на гармоническое воздействие, с учетом демпфирующих свойств системы, при совпадении частоты воздействия с первой собственной частотой колебаний системы «сооруже1ше — сжимаемое основание» устанавливается стационарный режим с постоянной амплитудой колебания. В этом случае амплитуда установившихся колебаний зданий значительно больше, чем при гармоническом воздействии с частотой отличной от первой собственной частотой колебаний системы «сооружение — сжимаемое основание». При фиксированном значении конструкционного демпфирования увеличение массы сооружения приводит к уменьшению затухания его колебаний при гармоническом воздействии.

4. В динамическом расчете с учетом упругопластического поведения грунта основания при приближении частоты гармонического воздействия к собственной частоте колебаний линейной системы «сооружение — сжимаемое основание» в основании развиваются зоны предельного состояния грунта и в определенный момент времени основание теряет несущую способность (итерационный процесс расчета расходится). В тоже время, если частота гармонического воздействия далека от собственной частотой колебаний линейной системы «сооружение — сжимаемое основание», а его амплитуда не велика, то колебания происходят упруго и грунт в основании не разрушается.

5. Из анализа выполненных расчетных исследований при сейсмическом воздействии можно сделать вывод, что для рассмотренных грунтовых условий Ирана с учетом частотного состава расчетных сейсмограмм при колебаниях массивных сооружений не наблюдается резонансных явлений, приводящих к потере несущей способности грунтовых оснований. Основное влияние на работоспособность основания оказывает интенсивность сейсмического воздействия. Так при расчете РО на землетрясение г. Бам интенсивностью 9 баллов в грунтовом основании развиваются значительные зоны предельного состояния грунта, превосходящие по размерам допустимую нормами проектирования величину.

6. На основе использования внутреннего языка программирования Ansys составлен макрос, позволяющий автоматизировать последовательность выполнения операций по расчету взаимодействия сооружения и грунтового основания. Разработанная методика расчета позволяет оценить сейсмостойкость сооружений для реальных грунтовых условий и возможных сейсмических воздействии.

1. Амосов А.А'., Синицын С.Б. Основые теории сейсмостойкости сооружения. Издательство ассоциации строительных вузов. Москва 2001.

2. Архиппова Е.К. Оценка динамической устойчивости скальных массивов, отчлененных двумя системами трещин. -Труды Гидропроекта, 1980, Вып. 68, с. 92-101.

3. Баркан Д. Д., Расчет и проектирование фундаментов под машины с динамическими нагрузками. -М.: Госстройиздат, 1938.—248с.

4. Баркан Д. Д., Динамика оснований и фундаментов. — М.: Стройвоенмориздат, 1948.-411с.

5. Бате К, Вилсон, Численные методы анализа и метод конечных элементов. Перевод с английского Алексеева А.С, Андреева О.О, и . Москва Стройиздат 1982.

6. Белостоцкий A.M., Орехов В.В., др. Расчетное обоснование НДС высотных многофункциональных комплексов. "ANSYS Solution", №4, 2007, стр.13-17.

7. Бестужева А.С., Сейсмостойкость грунтовых плотин. Дисс. канд.техн.наук-Москва 1994.

8. Бугров А.К., Гребнев К.К. Расчет деформаций и напряженный в плотинах из местных материалов и их оснований. — Гидротехническое строительство № 6 — 1976. с. 19-23.

9. Бургов А.К. Метод конечных элементов в расчетах консолидации водонасыщенных грунтов // Гидротехническое строительство, 1975, N0.7. С. 35-38.

10. Бугров А.К. О решении смешанной задачи теории упругости и теории пластичности грунтов // Основания, фундаменты и механика грунтов.- 1974,- № 6.

11. Вознесенский Е.А. Динамическая неустойчивость грунтов. Эдиториал урсс москва 1999

12. Вялов С.С. Реологические основы механики грунтов. М.,Высшая школа, 1978, 441 с.

13. Гениев Г.А. Вопросы динамики сыпучей среды. М., Гос-стройиздат, 1958, 122 с.

14. Гениев Г.А. Вопросы динамической прочности связных грунтов. Журнал ОФМГ-№4-97

15. Герсеванов Н.М. Основы динамики грунтовой массы. Л.,ОНТИ, 1937.

16. Глухов JI.B, Иванов С.Д, Лукашина Н.В, Преображенский И.Н. Динамика прочность и надежность элементов инженерных сооружений

17. Горбунов-Посадов МЛ, Маликова ТА, Соломин В.И. Расчет конструкций на упругом основании. Москва стройиздат 1984

18. Горбунов-Посадов М.И. Метод решения смешанной задачи теории упругости итеории пластичности грунтов. Основания, фундаменты и механика грунтов, 1971, № 2, с .4-7.

19. Дересевич Г. Механика зернистой среды. В сб.: Проблемы механики, М., ИЛ. 1961, вып. Ш.

20. Дидух Б.И., Иоселевич В.А. О построении теории пластического упрочнения грунта.- Известия АН СССР. Механика твердого тела, 1970, N2 2, С. 155-158.

21. Зайцев Л.П. Движение упругопластического слоя на упругом пространстве под действием поперечной сейсмической волны. Изв. АН СССР. Физика Земли, 1984, № 5, с. 20-39.

22. Зайцев Л.П. О колебаниях, возникающих под действием поперечной волны в пластическомслое, покрывающем упругое полупространство. Изв. АН СССР, Физика Земли, 1982, № п, с. 13-24.

23. Зарецкий Ю.К., Ломбардо В.Н. Статика и динамика грунтовых плотин. М., Энергоатомиздат, 1983, 256 с.

24. Зарецкий Ю.К. Новая копцепция вязко-пластичсского течения грунтов. Труды III Всесоюзного симпозиума по реологии грунтов. Ереван, 1980.

25. Зарецкий Ю.К., Орехов В.В. Напряженно-деформированное состояние грунтового основания под действием жесткого ленточного фундамента. "Основания Фундаменты и механика грунтов", 1983, N6, стр.21-24.

26. Зарецкий Ю.К., Орехов В.В., Карабасв М.И. Применение метода конечных элементов к расчету буронабивных свайных фундаментов. Сборник научных трудов Гидропроскта, вып. 100,М., 1985, стр.3-10.

27. Зарецкий Ю.К., Орехов В.В., Эстрин И.Ю. Прогноз осадки кренов сооружений с учетом пластического деформирования и консолидации грунтов основания. Труды П Балтийской конференции по механике грунтов и фундаментостроеншо, Таллин, 1988,т.2, стр.28-35.

28. Зарецкий Ю.К., Орехов В.В. Математическая модель участка застройки ММДЦ "МОСКВА-СИТИ". "Основания, Фундаменты и механика грунтов", 2001, N4, стр.2-4.

29. Заславский ЮЛ., Барышева Н.Н. Некоторые результаты исследования динамики многомаятниковой расчетной схемы земляной плотины па математической модели. -Сейсмостойкость плотин, 1972, Вып. 2, с. 123-135.

30. Зволинский Н.В., Шхинск К.Н., Чумиков НЛ. Взаимодействие плоской волны с разрезом в упругой срсдс. Изв.АН СССР. Физика Земли, 1983, №4, с. 36-46.

31. Зерцалов М.Г. Механика скальных грунтов и скальных массивов. Москва юриспруденция 2003.180с.

32. Зинкевич O.K. Метод конечных элементов в технике. М., Мир, 1975.

33. Иванов П.Л. Разжижение песчаных грунтов. -JL: Госэнергоиздат, 1962. 260 с.

34. Иоселевич В.А., Дидух Б.И. О применении теории пластического упрочнения к описанию деформируемости грунта. —В. сб. "Вопросы механики грунтов и строительства на лессовых основаниях". -Грозный.: Чечено-Ингушское книжное издательство. -1970, с.125-133

35. Иоселевич В.А., Зуев В.В., Чахтаури Г.А. — Об эффектах пластического упрочиения нсскальиых грунтов. -Научные труды института механики МГУ.: МГУ.-№42.-1975. -с.95-112.

36. Иоселевич В.А., Зуев В.В., Чахтаури Г.А. Об эффектах пластического упрочнения нескальных грунтов. Механика ледников, снсжных лавин и грунтов. М., Труды МГУ, 1975, №45, с. 96-112.

37. Ишихара К. Поведение грунтов при землетрясениях: Пер. с англ. / Под ред. А. Б. Фадеева, М. Б. Лисюка / НПО «Гсорекопструкция-Фундамснт-проект.» СПб., 2006. -384 с: ил.

38. Ишлинский А.Ю., Зволинский Н.В., Степаненко Н.В. К динамике грунтовых масс. ДАН СССР, 1954, т.95, № 4.

39. Красников Н.Д. Динамические свойства грунтов и методы их определения. -Л.: Стройиздат, 1970. 239 с.

40. Красников Н.Д. Сейсмостойкость гидротехнических сооружений из грунтовых материалов. М.: Энергоиздат, 1981- 240 с.

41. Красников Н.Д., Троцский А.П. Расчет методом конечных элементов динамических характеристик земляной плотины совместно с основанием. — Гидротехническое строительство, 1973, № 8, с. 19-23.

42. Кривелев В.А волновые процессы в конструкциях зданий при сейсмических воздействиях . Москва «наука» 1987

43. Кригер Н.И , Кожевников А.Д, Миндсль И.Г. Ссйсмичсскис свойства диспрсных пород (ссйсмолитоэкологичсский подход). Иижэко москва 1994

44. Крыжановский А.Л. Механическое поведение грунтов в условиях пространственного напряженного состояния. Основания, фундаменты и механика грунтов, 1983, № 1.

45. Ломизе Г.М., Иващенко И.Н., Захаров М.Н. Деформируемость глинистого грунта в условиях сложного нагружения. — Основания, фундаменты и механика грунтов. -N6. -1970. с.3-5.

46. Ломизе Г.М., Суханов Е.И. Закономерности течении грунта при разрушении. -Гидротехническое строительство. — N6. —1974. -с.15-19.

47. Ляхов Г.М. Волны в грунтах и пористых многокомпонентных средах. М.: Наука, 1982.-288 с.

48. Ляхов Г.М. Основы динамики взрывных волн в грунтах и горных породах. М.: Недра А, 1974.-192 с.

49. Ляхтер В.М., Иващенко И.Н. Оценка сейсмостойкости земляных плотин методами волновой динамики. В1 кн.: Совершенствование методов расчета и проектирования гидротехнических сооружений, возводимых в сейсмических районах. -Л.: Энергия, 1976, с.50-56.

50. Малышев М.В. Прочность грунтов и устойчивость оснований сооружений. М. 1994.-221 с.

51. Маслов Н.М. Основы инженерной-геологии и механика грунтов. М.: Высшая школа, 1982.-511 с.

52. Матвеев Л.В. Метод оценки эффекта рассеяния энертии землетрясения в грунте основания. Кишинев «штиннца» 1986. 148с.

53. Михалюк А.В, Захаров В.В. Предразрушение скальных грунтов при динамических нагрузках. Журнал ОФМГ-2006

54. Напетваридзе 1И.Г. Некоторые задачи инженерной сейсмологии. Тбилиси, Мецниереба, 1973.162с.

55. Напетваридзе Ш.Г. Сейсмостойкость гидротехнических сооружений. М., Госстройнздат, 1959,216с.

56. Нотариус Я.И., Иванищев В.Ф. Расчеты плотин из грунтовых материалов на сейсмическое воздействие. — Труды Гидропроскта, Вып. 32,1973, с.51-62.

57. Николаев А.В. Сейсмические свойства рыхлой среды. -Известия АН СССР. Физика Земли, 1967, № 2, с.23-31.

58. Николаевский В.Н. Механические свойства грунтов и теории пластичности. Вкн.: Итоги; науки и техники. Механика твердых^ деформируемых тел; ВИНИТИ, 1972, т.6,с.86.

59. Ньюмарк Н. Розенблюэт Э. Основы сейсмостойкого строительства. Сокращенный перевод с английского канд-техн.наук. Г.Ш. Подольского. Москва стройиздат 1980.

60. Окамото.Ш. Сейсмостойкость инженерных сооружений. Перевод с английского канд.техн.наук Килимника Л.Ш. Москва стройиздат 1980; 344с.

61. Орехов В.В. Применение метода конечных элементов к расчету консолидации грунтовых плотин. Сборник научных трудов Гидропроекта, вып. 84, М., 1982, стр.38-45.

62. Орехов В.В. Расчет; взаимодействия упругопластического основания с жесткими фундаментами в пространственной постановке. Сборник научных трудов "Ускрорение научно-технического прогресса в фундаментосроении", М., Стройиздат, 1987, т.2, стр. 142-143.

63. Орехов В.В. Расчет методом конечных элементов колебаний штампа на водонасыщенном основании. Межвуз. СБ. "Численные методы в геомеханике и оптимальное проектирование фундаментов", МарПИ, Йошкар-Ола, 1989, стр.28-31.

64. Орехов В.В." Учет конструкции здания при расчетах осадки и коэффициентов постели основания. "Основания, Фундаменты и механика грунтов", 2007, N4, стр.2-4.

65. Орехов В.В. Математический прогноз изменения напряженно-деформированного состояния грунтового массива при строительстве здания в глубоком; котловане. "Вестник МГСУ"№3, 2008, стр.51-54. '

66. Основы теории сейсмостойкости зданий и сооружений.Т.2 (К.С.Завриев, А.Г.Назаров, Я.М.Айзенберг и др.). -М., Стройиздат, 1970. 224 с.

67. Пилягин А.В. Проектирование оснований и фундаментов зданий и сооружений: учеб. Пособие для вузов —М.: изд-во АСВ. 2006-248с.

68. Провести анализ современного состояния методов описания Гос.рег. № 81018299, М., НИИОСП, 1983.

69. Проектирование сейсмостойких гидротехнических транспортных и специальных сооружений (И:И.Гольденблат,Г.Н.Карцевадзе, Ш.Г.Напетваридзе и др.). М., Стройиздать, 1971.279 е.

70. Прокудин И.В несущая способность глинистых грунтов при вибродинамических нагрузках. Динамика оснований фундаментов и подземных сооружений (Материалы V всесоюзной конференции, Ташкент 8-1 декабря 1981 г)

71. Рассказов JI.H, Орехов В.Г, Правдивей Ю.П., Воробьев Г.А, Малаханов В.В., Глазов А.И. Гидротехнические сооружения. Час 2., Москва стройиздат 1996. 344с

72. Рауш Э. Фундаменты машин. М.: Стройздат. 1965.- 418с.

73. Рекомендаций по проектированию оснований и фундаментов зданий и сооружений, возводимых в сейсмических районах. Москва стройиздат 1975.

74. Руководство по учету сейсмических воздействий при проектировании гидротехнических сооружений (К разд. 5 СНиП ПА. 12-69) О.А.Савинов, Н.Д.Красников, Ш.Г.Напетваридзе и др. JL, ВНИИГ, 1977. 168 с.

75. Савинов О.А. Сейсмостойкость плотин из грунтовых материалов. Известия-ВУЗов. Строительство и архитектура, 1977, № 11, с. 122-132 .

76. Савинов ОЛ. современные конструкции фундаментов под машины и их расчет. М.: Стройздат. 1979.-279с.

77. Савич А.И; Коптев В.И; Никитин В.Н; Ященко З.Г. Сейсмоакустические методы» изучения массивов скальных пород. Издательство «недра» Москва, 1969. 240с

78. Савич А.И и Куюнджича БД. Комплексные инженерно-геофизические исследования при строительстве гидротехнических сооружений. Недра, Москва, 1990. 463с

79. Синицын А.П. Оценка- устойчивости склонов и откосов при сильных землетрясениях. В кн.: Эффект сильных землетрясений (Вопросы инженерной; сейсмологии, Вып. 22), М., Наука, 1982, с. 45-51.

80. Слиеде П.Б. Исследование послойного движения сыпучего материала при продольном вибротранспортировании. -В кн.: Вопросы динамики и прочности. Рига, Зинатие, 1972, т.22, с. 19-32.

81. СниП 2.02.05.-87- Фундаменты машин с динамическими нагрузками.М.1988 г.

82. СНиП П-А.12-69. Строительство в сейсмических районах. Нормы проектирования. -М., Стройиздат, 1982.

83. СНиП П-7-81*. Строительство в сейсмических районах. Нормы проектирования.1. Госстрой России. 2000

84. Ставницер JI.P. Влияние динамических воздействии на устойчивость оснований сооружений. Журнал ОФМГ-№-99

85. Ставницер JT.P. Деформации оснований сооружений от ударных нагрузок. М., Стройиздат, 1969.

86. Стренг Г., Фикс Дж. Теория метода конечных элементов. — М.: Мир. — 1977. — 349с.

87. Строганов А.С. Эффект пластического потенциала грунта в условиях плоской деформации. Сборник трудов совещания. Проектирование и исследование оснований гидротехнических сооружений. Л., Энергия, 1980.

88. Тер-Мартиросян З.Г., Тер-Мартиросян А.З., Николаев А.П. Остаточные деформации и устойчивость массивов грунтов при сейсмических воздействиях. Вестник МГСУ, № 2, 2008, с.41-47.

89. Тер-Мартиросян З.Г. механика грунтов. М.: 2005.

90. Тер-Мартиросян З.Г. Прогноз механических процессов в массивах многофазных грунтов. М.: 1986, 291 с.

91. Терцаги К. Теория механики грунтов. Пер. с англ./Пер. с англ7 Под ред. проф. Н.А. Цытовича. Москва. 1961.

92. Троцкий А.П. Применение метода конечных элементов к расчету плотин на сейсмические воздействия. Труды координационных совещаний по гидротехнике, 1971, вып.65, с. 130-138.

93. Тулиа Л.И. Сейсмичность и сейсмическая опасность. М.1999

94. Ухов С.Б. Скальные основания гидротехнических сооружений. М., Энергия, 1975, 263 с.

95. Фадеев А.Б., Репина П.И., Абдылдаев Е.К. Метод конечных элементов при решении геотехнических задач и программа "Геомеханика". Л.: ЛИСИ, 1982.

96. Фадеев А.Б. Метод конечных элементов в геомеханике. М.: Недра, 1987. - 223 с.

97. Федоровский В.Г. Современные методы описания механических свойств грунтов. Обзор. М., ВНИИИС, 1985.

98. Цытович Н.А., Тер-Мартиросян З.Г. Основы прикладной геомеханики в строительстве. М.: Высшая школа, 1981.307 с.

99. Чедвик П. Кокс.А, Гопкинс.Г. Механика глубинных подземных взрывов. Перевод с английского николаевского В.Н. Издательство «мир» Москва1996.

100. Шеляпин Р.С, Головченко В.Т., Матвеев В.П. Сферическое уплотнение грунта при взрывогидравлическом на него воздействии. В кн.: Вопросы механики грунтов ифундаментостроения (под ред. Н.А.Цытовича), М., 1977, с. 64-80.

101. Шехтер О.Я. Динамический расчет свай, соединенных поверху жестким ростверком.- Сб. трудов НИИ оснований и фундаментов, 1948, № 12- с.34-50.

102. Экспериментально-теоретические исследования нелинейных задач в области оснований и фундаментов. Межвузовский сборник. Новочеркасск, Ново черкасскийполитехнический институт, 1979.

103. Adachi Т., Oka F. Soil and Foundations, 1982, vol. 22, N 4, p. 57-70. Экспресс-информация, M., ВНИИИС, 1983, серия 3, вып. 6, с. 15-17.

104. Ambraseys N.N Sarma S.K. The Response of Earthdams to strong Earthquakes.-Geotechnique, 1967, Vol.17, No.3, pp.181-213.

105. Argyris J.H. and Kelsey S., "Energy Theorems and Structural Analysis." Aircraft Engineering, vols. 26 and 27, 1955

106. Atkinson J.H., Bransby P.L. The mechanics of soils. An introduction to critical state soil mechantcs. McGraw-Hil 1, London, 1978.

107. Ba 1 asubramaniam A.S. Proc. 1 Baltic CSMFE, vol. 2, Gdansk, 1975.

108. Bathe K.J., Ozdemir H., and Wilson F.I., "Static and Dynamic Geometric and Material Nonlinear Analysis," Report UC SESM 74-4, College of Engineering, University of California, Berkeley, Feb. 1974.

109. Bishop A. W. Geotechnique, .1966, vol. 16, N 2,p. 91-128.

110. Callatz I., The Numerical Treatment at Differential Equations, Springer — Verlag, New York, "N.Y., 1966.

111. Carter J.P. et al. In.: "Soil Mech. Transient Cyclic Loads", John Wiley, Chichester,t1982, p. 219-252.

112. Catastrophic Building Standards. Iran News. January 4, 2004.

113. Clough R.W., "The Finite Element in Plane Stress Analysis," Proceeding, and A.S.C.E. Conference on Electronic Computation, Pittsburgh. Pa. sep. 1960.

114. Clough R.W. and Penzifh J., Dynamics of Structures, McGraw-Hill Book Company, New York, "N. Y., 1975.

115. Contitutive equations of Soils. Preprints of 9 spec, session IXICSMFE, Tokyo, 1977.

116. Di Maggia F.L., Sandler I.S. Prac. ASCE, 1971, vol. 97, N EM3, p. 935-950.

117. Drucker D.G., Prager W. Soil mechanics plastic analysis or limit design, Quact. Appl.1. Math., 10, 157, 1952.

118. Duncan J. M., Chang С. У. Proc. ASCE, 1970, vol. 96, N SMS, p. 1629-1653.

119. Earthquake Resistant Design Codes in Japan Society of Civil Engineers, January 2000.

120. Eshghi S., Zare M. Preliminary Repoet of Bam Earthquake December 26, 2003. IIEES Reconnaissance Team. IRAN 04.01.2004.

121. Faccioli E., Ranivez J. Earthquake Response of Non-linear Hysteretic Soil.-Journal of Earthquake Engineering and Strucnural Dynamics, ASCE, 1976, vol.4, pp.261-276.

122. Graham J. et al. Canad. Geotechn. J., 1983, vol. 20, p. 502-516.

123. Gudehus G. Proc. 3 Int. Conf. Numer. Methods in Geomechanics. Aachen, 1979, p. 1309-1323.

124. Hafez Keypour, Mustafa Erdik, Seismic Hazard Analysis of Iran, Conference Earthquake Resistant Construction and Design, 1994, Balkema, Rotterdam.

125. Huyiy W.C. and Rurinsiein M.F., Dynamics of structures, Prentice — Hall, Inc., Englewood Cliffs, N.J., 1964

126. Hvorslev MJ. Res. Conf. Shear strength of Cohesive Soils, ASCE, 1960, p. 169-273.

127. Idriss I.M., Seed H.B. Seismic Response of Horizontal Soil Layers. Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, ASCE, 1976, vol.94, N0.SM4, pp.1004-1031

128. Iranian code for Seismic Resistant Design of Buildings. BHRC. 3rd Print. 1994.

129. Iranian code of Practice for Seismic Resistant Design of Buildings. Standard 2800 BHRC. 2003.

130. Jenike A. W., Shield R.T. Trans. ASME, 1959, E26, N 4, p. 599-602.

131. John P.Wolf. Dynamic soil-structure interaction. © 1985 by Prentice- Hall, Inc., Englewood cliffs. N.J.07632.466pp.

132. Lade P.V., Duncan J. M. Proc. ASCE, 1975, vol. 101, N GT10, p. 1037-1053.

133. Lade P.V. Int. J. Solids and Structures, 1977, vol 13, p. 1019-1035.

134. Lee Konnet L.Seismic Permanent Deformations in Earth Dams. Report to the National Science Foundation Project GJ 38521, Los Angeles, 1974, p.72

135. Mechanics of granular materials: new models and constitutive relations. Proc. US/Japan seminar. Elsevier, Amsterdam, 1983.

136. Mouratidis A., Magnan J.-P. Rap de recherche LPC N 121, Paris, 1983.

137. Mroz Z. Proc. 15 IUTAM Congr., 1980, p.l 19-132.

138. Mroz Z. et al. Int. J. Numer. Anal. Methods in Geomechanis, 1978, vol. 2, p. 203-221.

139. Mroz Z. et al Geotechnique, 1979, vol. 29, N 1, p. 1-34.

140. Mroz Z. et al Geotechnique, 1981, vol. 31, N 4, p. 451-469.

141. Mroz Z., Pietruszczak St. Int. J. Numer. Anal. Methods in Geomechanics, 1983, vol. 7,p. 305-320.

142. Nakai Т., Matsuoka H. Soils and Foundations, 1983, vol. 23, N 2, p. 26-42. Экспресс-информация, ВНИИИС, 1984, серия .10, вып. 12, с. 9-11.

143. Nakai Т., Matsuoka Н. Soils and Foundations, 1983, vol. 23, N 4, p. 87-105. Экспресс-информация, ВНИИИС, 1984, серия .10, вып. 12, с. 9-11.

144. Nakai Т., Mihara Y. Soils and Foundations, 1984, vol. 24, N 2, p. 82-94.

145. Newmark N.M. effects of earthquakes on dam and embankments.-geotechnique, 1965, vol.15, No.2, pp.139-159.

146. Newmark N.M. "A Method of Computation for Structural Dynamics" A.S.C.E., Journal of Engineering Mechanics Division, vol. 85,1959, PP.67-94.

147. Nova R., Wood D.M. Int. J. -Numer. Anal. Methods in Geomechanics, 1979, vol. 3, p. 255-278.

148. Perzyna P. Proc. Vibrational Problems, 1963, vol. 14, N 3.

149. Pietruszczak S., Mroz Z. Proc. Euromech. Coll. Anisotropy in Solid Mechanics, Grenoble, Noordhoff, 1981.

150. Engineering Division, ASCE, 1979, vol.105, № 5, pp 682-687.

151. Preliminary Repoet of Bam Earthquake December 26,2003 .BHRC, IRAN.

152. Prevost J.H., Hoeg K. Proc. ASCE, 1975, vol. 101, N GT3, p. 259-278.

153. Prevost J.H., Hoeg K. Proc. ASCE, 1975, vol. 101, N GT8, p. 796-815.

154. Prevost J.H. Proc. ASCE, 1978, vol. 104, N EM5, p. 1177-1194.

155. Prevost J.H. et al. Proc. ASCE, 1981, vol. 107, N GT2, p. 143-166 Экспресс-информация, ВНИИИС, 1981, серия 10, вып. 8, с. 9-12.

156. Roscoe К.Н., Burland J.B. In "Engineering Plasticity", Cambridge University Press, Cambridge, 1968, p. 535-609.

157. Roscoe K.H. et aL, Geotecthique, 1985, vol. 8, N 1, p. 22-53.

158. Seed H.B. Considerations in the Earthquake-Resistant design of earth and rock fill dams.-geotechnique, 1979, vol.29, No3, pp.215-263.

159. Schofield A.N., Wroth P. Critical state Soil Mechanics. McGraw-Hill, London, 1968,

160. Solomin V.I. et al. Proc. 4 Int. Canf. Numer. Methods in Geomechanics. Edmonton, 1982, vol. 1, p. 245-253.

161. Tatsuoka F. Stress-strain behavior by a simple elastic-plastic theory for anisotropicgranular materials, "Journ. Inst. Ind. Sci. Univ.", Tokyo, V.30, N7,1978.

162. Turner M.J., Clough R.W., Martin H.C., and Topp L.J. "Stiffiiess and Deflection Analysis of Complex Structures." Journal of Aeronautical Science, vol.23,1956, PP.805-823

163. Vermeer P.A. Geotechnique, 1978, vol. 28, N 4, p. 413-433.

164. Wai Fah C., Charles S. Earthquake Handbook Design. NewYork. 2003.- c.578.

165. Watanabe H.A. A numerical Method of Seismic Analysis for Rock and Earth Fill Dams and verification of its Reliability through both Model tests and observation of Earthquake on an actual dam.-Technical Report c: 74003, Japan, 1975, p.32

166. Wilde P. Archives of Mechanics, 1977, vol. 29, N 6, p. 799-809.

167. Wilson E.L., Farhoomand I., and Bathe K.J., "Nonlinear Dynamic Analysis of Complex Structures," International Journal of Earthquake Engineering and Structural Dynamics, vol. 1, 1973, PP. 241-252.

168. Zaretsky Yu.K., Orekhov V.V., Ilarionov I.D. Optimum regime of loading shallow foundation on consolidated soil. "Pros.IGS Conf. Geotechn. Eng.", New Delhi, 1978, pp.262265. \

169. Zaretsky Yu. K. et al. Proc. Int. Symp. Numer. Models in Geomechanics. Znrich, 1982, p. 626-633.

170. Zaretsky Yu.K., Orekhov V.V. Plastic strain and bearing capacity of foundation under the action of a rigid footing. 1UTAM Symposium on Deformation and Failure of Granular Materials, Delft, Balkema, 1982, pp.587-594.

171. Zienkiewicz O.C. Applied Ocean Research, 1980, vol. 2, N 1, p. 23-31

172. Zienkiewicz O.C. et al. In "Numerical Methods in Offshore Engineering", John Wiley, Chichester, 1978.

173. Zienkiewicz O.C. et al. Geotechnique, 1975, vol. 25, N 4, p. 671-689.

174. Zienkiewicz O.C., Cormeau I.C. Int. J. Numer. Anal. Methods in Engineering,1974, vol. 8, N 4, p. 821-845.