Оценка сейсмической нагрузки на здания и сооружения при их реконструкции

• Автор: Воробьев, Василий Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 195 с. : ил.

Продолжение
1. Оценка влияния срока службы сооружения на его расчетную балльность. Статическая теория сейсмостойкости была предложена в году Омори и Сано 0. Суть ее состояла в том, что не учитывались деформации сооружения и его колебания сводились к переносному движению вместе с основанием. Ближайшие же землетрясения начала века выявили недостатки статистической теории и несовершенство ее основных положений, что породило динамическую модель расчета Мононобе 3, учитывающую упругие свойства сооружения. При этом полагалось, что колебания почвы происходят по гармоническому закону с периодом Т0, учитывались только вынужденные колебания системы и не принимались во внимание собственные. Для жестких конструкций ТТ0 с коэффициентом динамичности р, 1, значение сейсмических нагрузок близко к получаемым по модели Омори, но при ТТ0 получались решения со значением коэффициента динамичности р, 1 или даже р, . Это было следствием неадекватности принятой модели сооружения и закона движения грунта без учета эффекта затухания при колебаниях здания и собственных колебаний рассчитываемых сооружений.


Омори после ряда сильных землетрясений , МинноОвари, предложил 7бальную шкалу, в которой каждому баллу была приписана величина максимального ускорения почвы. При создании этих шкал были сконструированы приборы, способные выполнять не только качественные, но и количественные оценки воздействий и записи сейсмограмм, что позволило поставить задачу количественного исследования сейсмического эффекта. Создание приборов позволило дополнить макросейсмичсские признаки шкал инструментальными данными. В России в конце XIX века получила распространение 9бальная шкала М. Росси и Ф. Форреля, составленная в г. В СССР с г. МсркалиКанканиЗиберга. На основе этой шкалы в году в ИФЗ АН СССР С. ГОСТ . Для практических целей сейсмостойкого строительства сейсмическое районирование территории СССР было выполнено в Сейсмологическом институте АН СССР в г. Правила строительства в сейсмических районах. К началу х годов в мире существовало более различных шкал и их модификаций. Наиболее полными можно было считать шкалы ИФЗ АН СССР и МБК. Шкала МБК явилась основой для разработки положений ныне действующего СНиПН7 Строительство в сейсмических районах. Однако, после Спитакского землетрясения г. РФ было приостановлено, и в настоящее время в ИФЗ им. Шмидта РАН разрабатывается новая Шкала интенсивности землетрясений. Некоторые данные о макросейсмических шкалах приведены в таблице 1. К началу х годов были выполнены работы по сейсморайонированию по зонам сейсмической активности, с учетом повторяемости сотрясений на поверхности земли для сейсмологического обоснования расчетной сейсмичности зданий и сооружений. Для каждого балла 6, 7, 8 давались градации высокая в, средняя с, низкая н сейсмическая активность с повторяемостью соответственно 1, 1 и лет, как показано на рис. Таблица. Шкала ИФЗ АН СССР с ГОСТ с ОСТ ВКС с г. Китайская шкала с г. Американская Модифицированная Меркали шкала ММ с Японская шкала с г. Шкала РоссиФорсля в г. И И 7
Достаточно детальный прогноз повторяемости землетрясений был выполнен под руководством академика Ю. В.Ризниченко 0, которым был составлен атлас сейсмической сотрясаемости территории СССР. С г. ОСР. Указанный документ содержит 3 группы карт А, В и С с повторяемостями соответственно раз в 0, и лет. Карты позволяют задать для каждого региона три значения интенсивности в баллах. Такая оценка сейсмической опасности названа Я. М.Айзенбергом 2 ситуационной сейсмичностью. При этом для одной и той же площадки могут применяться различные расчетные балльности для зданий разной степени ответственности. Полученные сейсмологами инструментальные данные являются основой для принятия расчетных сейсмических нагрузок. Макросейсмическис шкалы фактически установили связь между объемом сейсмических повреждений и типами эксплуатируемой застройки. Разработанные в настоящее время карты ОСР помимо прогноза силы возможных землетрясений позволяют выполнять оценку вероятности землетрясений различной силы на рассматриваемой территории. Рис. Схема детального сейсмического районирования Крыма, выполненная С. Прогноз сейсмической опасности, отраженный в картах общего сейсмического районирования неоднократно менялся через промежутки времени, которые были намного менее сроков эксплуатации возводимых по ним зданий. При этом прогнозная оценка сейсмической опасности территорий постоянно возрастала. В СССР только с по площадь высокосейсмичных районов возросла более чем в 1. По этой причине большая часть застройки в сейсмически опасных районах может быть по формальным признакам отнесена к несейсмостойкой. Следует так же подчеркнуть, что, не смотря на определенные успехи в прогнозе сейсмической опасности, сейсмологи не могут предсказать пока точную дату возможного землетрясения. Этот факт отмечается во всей научной литературе и известное предсказание китайскими сейсмологами разрушительного землетрясения 4 февраля года является исключением из правила. В теории развитии сейсмостойкости можно выделить четыре основных этапа создание статического метода расчета переход на спектральный метод расчета внедрение динамических и статистических методов расчета многоуровневое проектирование.