Геология и геофизика Юга России (Sep 2022)
Характеристики сейсмического движения дневной поверхности. Их использование в сейсмостойком строительстве
Abstract
Актуальность работы. В статье анализируются требования к расчетному сейсмическому воздействию. Прежде всего, это обеспечение запаса прочности сооружения при рассмотрении его предельных состояний. С этой точки зрение понятие похожести реального и расчетного воздействия весьма условны. По крайней мере, внешнего сходства реального и расчетного воздействия не требуется. Вместе с тем расчетное воздействие должно иметь ряд характеристик близких к реальным. Цель работы. В статье анализируется три группы характеристик: кинематические, энергетические и спектральные. Из кинематических характеристик детально проанализированы пиковые ускорения и коэффициент гармоничности. Установлена связь этих характеристик с преобладающим периодом воздействия на акселерограмме. Предложена новая модификация коэффициента гармоничности с учетом остаточных смещений после землетрясения. Методы работы. Для оценки пиковых ускорений предложена методика, основанная на шкале балльности и не требующая привлечения других нормативных документов и карт ОСР. Результаты работы. Отмечено, что кинематические характеристики являются основными для проведения силовых расчетов на действие проектного землетрясения. В качестве энергетических характеристик рассмотрены интенсивность по Ариасу, абсолютная кумулятивная скорость, плотность сейсмической энергии, среднеквадратичные ускорения и показатель Парка-Янга. Показано, что энергетические характеристики в рамках одного балла постоянны и не зависят от спектрального состава воздействия. Получены доверительные границы для оценки интенсивности по Ариасу и абсолютной кумулятивной скорости. Отмечено, что энергетические характеристики являются определяющими для расчетов конструкций за пределами упругости на действие максимального расчетного землетрясения. При анализе спектральных характеристик помимо традиционных спектров ответа рассмотрены спектр работы сил пластического деформирования и предложенный авторами спектр повреждаемости сооружения. Первый спектр важен для расчета упругопластических систем, а второй – для расчета адаптивных систем. При моделировании спектрального состава воздействия авторы считают необходимым исходить из использования резонансных для сооружения расчетных воздействий. Уход от этого принципа должен иметь веское обоснование сейсмологов, которые, наряду с инженерами-проектировщиками должны нести за это финансовую и юридическую ответственность.
