По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 624.154.1

Влияние величины мощности слоя грунта на характеристики многоэтажного здания в условиях сейсмического воздействия

Колосова Н. Б. Военный институт (инженерно-технический) Военной академии материально-технического обеспечения имени генерала армии А. В. Хрулёва (ВИИТ ВАМТО)
Колосов Е.С. Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (СПбПУ)

В данной работе представлен анализ изменения усилий в свайном фундаменте и смещений элементов конструкции, расположенной в зоне сейсмического воздействия, в зависимости от изменений мощности слоя того или иного грунта. В качестве расчетной модели использовалось 18-этажное здание. Расчет проводился в программном комплексе SCAD. По результатам расчета определены графические и математические зависимости изменения смещения элементов здания и усилий в свайном фундаменте от мощности слоя грунтового основания. Авторы полагают, что полученные результаты могут быть использованы при проектировании сооружений высотного строительства.

Литература:

1. Савинов О. А., Лускин А. Я. Вибрационный метод погружения свай и его применение в строительстве. — М.: Госстройиздат, 1960. — 251 с.

2. Николаев A. B. Сейсмические свойства грунтов. — М.: Наука, 1965. — 184 с.

3. Айзенберг Я. М. Модель сейсмического воздействия для расчета сооружений при неполной сейсмологической информации // Сейсмическая шкала и методы измерения сейсмической интенсивности. — М.: Наука, 1975. — С. 170–178.

4. Корчинский И. Л. и др. Сейсмостойкое строительство зданий: Учебное пособие для вузов. — М.: Высшая школа, 1971. — 320 с.

5. Белаш Т. А. Сейсмоизоляция в системах сейсмозащиты зданий. Природные и техногенные риски // Безопасность сооружений. — 2017. — № 3 (30). — С. 22.

6. Тер-Мартиросян А. З. Взаимодействие фундаментов с основанием при циклических и вибрационных воздействиях с учетом реологических свойств грунтов: Дис. … канд. техн. наук. — М., 2010.

7. Павленко О. В. Нелинейное поведение грунта и преобразования сейсмических волн при интенсивных сейсмических воздействиях: Дис. … канд. физ.-мех. наук. — М., 2005.

8. Бугров А. К., Колосов Е. С. Практические методы учета нелинейной деформируемости грунтов оснований // В сборнике: Актуальные проблемы современного фундаментостроения с учетом энергосберергающих технологий: материалы IV Международной научно-практической конференции. — Пенза: Издво ПГУАС, 2014. — С. 14–21.

9. Sofronie R. Feodorov V. Method of seismic reinforcement of masonry works. Romanian patent offi ce Ro 112373 Bt, Buchaerst [Электронный ресурс]. — Режим доступа: www.civil. uminho.pt/masonary (дата обращения: 07.2008).

10. Атабекян Р. А., Атабекян Л. Р. Смещения на слабых грунтах при сильных землетрясениях и важность их учета при проектировании / Российская Ассоциация по сейсмостойкому строительству и защите от природных и техногенных воздействий // Cейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. — М., 2011. — № 4. — С. 35–37.

11. Козинец Г. Л. Исследования резонансных явлений при работе гидроагрегата Нижне-бурейской ГЭС в условиях землетрясения // Гидротехническое строительство. — 2018. — № 3. — С. 11–13.

12. Бирюков Д. В., Денисов В. Н. Устранение дефектов конструкций при возобновлении строительства // В сборнике: Архитектура — строительство — транспорт: Материалы 73-й научной конференции профессоров, преподавателей, научных работников, инженеров и аспирантов университета. В 3-х частях. — 2017. — С. 11–14.

13. Елистратов В. В., Панфилов А. А. Особенности расчетных схем и методов при проектировании фундаментов ВЭУ для различных оснований // В сборнике: Возобновляемая энергетика: проблемы и перспективы. Актуальные проблемы освоения возобновляемых энергоресурсов: Материалы V Международной конференции. — 2017. — С. 229–234.

14. Kolosov E., Agishev K., Kolosova N. Application of inclined injection piles as a means of seismic protection of slope / Editors J. Melcer, K. Kotrasova // MATEC Web of Conferences. — 2017. С. 00065.

15. Колосов Е. С., Абдулаев Д. А., Кафидов Г. А., Медведев И. Е., Скребцов И. Д. Проверка устойчивости многоэтажного здания в сейсмоактивном регионе // Ростовский научный журнал. — 2017. — № 5. — С. 576–594.

16. Андреев А. Ф., Андреева И. А. Фазовые портреты некоторого семейства кубических динамических систем в круге Пуанкаре. III // Вестник РАЕН. — 2019. — Т. 19. — № 2. — С. 20–24.

17. Андреева И. А., Андреев А. Ф. Поведение траекторий нового семейства динамических систем в круге Пуанкаре // Евразийское научное объединение. — 2017. — Т. 1. — № 6 (28). — С. 1–2.

Влиянием динамических воздействий на земную кору и грунты занимались многие исследователи. Большой вклад в изучение поведения конструкций и грунтов при воздействии на них сейсмических и динамических сил внесли Савинов О. А., Николаев А. В., Айзенберг Я. М., Корчинский И. Л., Белаш Т. А., ТерМартиросян А. З., Аптикаев Ф. Ф. и другие ученые [1–6].

Ряд исследователей работали над изучением потери несущей способности грунта под влиянием динамических воздействий от землетрясений, нелинейного поведения грунта при сейсмическом воздействии [7–10]. Другие ученые исследовали применение различных методов расчета фундаментов и оснований, их взаимодействие под воздействием сейсмических и динамических составляющих [11–13].

Иными словами, можно привести много примеров различных исследований зависимости влияния сейсмических воздействий на свойства грунтов и их взаимосвязь с фундаментами.

Анализируя работы перечисленных авторов, следует отметить, что много внимания уделяется исследованию различных свойств грунта при сейсмических и динамических воздействиях. Однако, по нашему мнению, мало изучен вопрос о зависимости смещений элементов конструкции и усилий в фундаментах от величины мощности слоя грунтового основания при воздействии на него сейсмических нагрузок.

Попытка изучения данного вопроса была предпринята группой авторов в 2017 г. в стенах Санкт-Петербургского политехнического университета [14, 15]. Учитывая актуальность и большой интерес к этой проблеме, исследования в данной области были продолжены.

Целью данного исследования являлось определение зависимости величины смещения элементов конструкции высотного здания и усилий в свайном фундаменте от величины мощности грунта и его вида в сейсмоопасной зоне.

В качестве программного обеспечения для расчетных задач использовался программный комплекс SCAD Offi ce 11.5.

Для достижения поставленной цели была создана 3D-модель высотного здания на свайном фундаменте; в программе «КРОСС» создана база различных грунтовых площадок; к зданию помимо основных нагрузок накладывались дополнительные динамические нагрузки, имитирующие сейсмическое воздействие.

Для Цитирования:
Колосова Н. Б., Колосов Е.С., Влияние величины мощности слоя грунта на характеристики многоэтажного здания в условиях сейсмического воздействия. Сметно-договорная работа в строительстве. 2020;11.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: