В настоящее время большое внимание уделяется развитию восточных регионов Российской Федерации, на территории которых сосредоточены большие запасы нефти, газа и редких ископаемых. Для успешного освоения этих богатств требуется развитая транспортная инфраструктура, включающая в себя различные инженерные сооружения, такие как мосты, эстакады, виадуки и другие. При этом следует отметить, что строительство этих объектов осуществляется в сложных инженерных условиях возможного воздействия сейсмических сил и волн цунами. Причем эти воздействия могут оказать существенное влияние на функционирование сооружений. В настоящее время сложились определенные требования и рекомендации по проектированию таких объектов в различных условиях. В области цунамистойкого строительства разработан нормативный документ СП 292.1325800.2017. Этот документ является первым регламентирующим документом в области цунамистойкого строительства на территории Российской Федерации. Но, несмотря на наличие данного документа, вопрос учета нагрузок от цунами на различные сооружения остается актуальным. В частности, в СП 292.1325800.2017 нет четких указаний по учету вертикальных нагрузок от волн цунами на мостовые сооружения. Этой проблеме посвящается настоящее статья. С помощью проведенных исследований по компьютерному моделированию наката волны на мостовое сооружение, доказана необходимость учета вертикальной составляющей при проектировании подобных сооружений, а также предложена методика по определению ее численных значений. Таким образом, данная методика может стать дополнением к основной методике определения нагрузок от волн цунами на мостовые сооружения и помочь проектировщикам в полной мере учесть такое опасное стихийное бедствие как цунами.

В работе предложен двухуровневый подход к расчету сооружений на действие цунами. Введено понятие проектного цунами и максимального расчетного цунами и соответствующих им предельных состояний. Оценены расчетные нагрузки на мостовые опоры от проектного и максимального расчетного цунами в зависимости от опасности территории и ответственности моста. При этом мосты, в соответствии с подходом, принятым в транспортном строительстве, разделены по степени ответственности на четыре категории. Получена формула, которая позволяет оценивать расчетную величину заплеска для проектного и максимального расчетного цунами в зависимости от категории моста. Кроме того, приведены графики, показывающие повторяемость цунами и соответствующую этой повторяемости расчетную высоту волны. Для оценки коэффициентов сочетаний нагрузок от ветра и цунами рассмотрены их равновероятные пары. При этом для задания ветровой нагрузки использовано распределение Вейбулла, а для нагрузки от цунами – распределение, приведенное в Своде Правил по обеспечению цунамибезопасности. Учет таких пар нагрузок актуален для мостов с высокими опорами, когда высота заплеска не превосходит высоты опор и велика вероятность одновременного сочетания нагрузок от ветра и от цунами. В работе приведены расчеты заплесков для двух видов цунами: проектного с повторяемостью раз в 50 лет и максимального расчетного с повторяемостью раз в 500 лет применительно к Камчатскому региону и Курильским островам для мостов первой и второй категории. Исследования показывают, что для проектного цунами и максимального расчетного цунами коэффициенты сочетаний с ветровой нагрузкой существенно различаются.

По договору с городскими властями в 2017-2018 годы впервые проведена полная паспортизация жилого фонда многоквартирных зданий. Внесено в базу данных 2658 многоэтажных крупнопанельных зданий различной этажности от 2-х до 9-и этажей. По результатам паспортизации впервые получены количественные оценки величин вероятности отказа и надежности для крупнопанельных зданий различных типов. Учитывается повторяемость землетрясений согласно действующей «Карты сейсмического зонирования Республики Казахстан». Получена величина надежности по всей группе крупнопанельных зданий. Выявлено, что несейсмостойкими являются крупнопанельные здания с первым гибким или кирпичным этажом. Результаты оценок величин надежности и отказа используются для практических рекомендаций по уменьшению риска и ожидаемых потерь при возможных землетрясениях. Предлагается выполнить усиление крупнопанельных зданий с первым гибким или кирпичным этажом (33 здания). Способ усиления должен определяться по специальным исследованиям.

В статье описан новый вид сейсмического микрорайонирования, получивший наименование метода решения прямой задачи. Основным методическим приемом при этом принимается формирование на основе комплексных инженерно-геологических и геофизических исследований моделей грунтовой толщи. Предложена оригинальная техника компьютерного моделирования, основанная на использовании в качестве исходного сейсмического воздействия короткого импульса ускорений. В расчетах приращения сейсмической интенсивности используется новая формула, учитывающая все факторы влияния свойств грунтов на параметры сейсмических воздействий – сейсмическую жесткость, обводненность, резонансные эффекты и нелинейность реакции грунтов на сильные сейсмические воздействия. По полученным данным производится картирование моделей грунтовых толщ на площадке строительства и определяются параметры сейсмических воздействий, отвечающие свойствам каждой модели грунтовых толщ. Приведенные в статье предложения нашли свое отображение в нормативных документах, посвященных СМР объектов повышенной ответственности и территориальному планированию.

В статье сравниваются два варианта линейно-спектрального метода (ЛСМ): «классический», прописанный в ряде зарубежных норм, и «нормативный», прописанный в отечественных гражданских нормах СП 14.13330. «Однокомпонентные одномодальные» реакции, полученные статическим расчетом по ЛСМ, в классическом варианте ЛСМ суммируются дважды: сначала по разным формам, но для каждой компоненты воздействия в отдельности, а потом между разными компонентами воздействия. В нормативном варианте ЛСМ сначала для каждой формы выбирается «опасное направление» однокомпонентного сейсмического воздействия в пространстве, вычисляется «опасная» одномодальная реакция на такое воздействие, а затем проводится суммирование полученных «опасных одномодальных» реакций по разным формам. В обоих случаях суммирование одномодальных реакций проводится по правилу полной квадратичной комбинации (CQC) с учетом корреляции между одномодальными реакциями. Нормативный подход оставляет неопределенность в отношении смены выбранного «опасного направления сейсмического воздействия» на ровно противоположное. От такой смены направления поменяется знак одномодальной реакции. Это не имеет значения при суммировании одномодальных усилий по правилу ККСК в случае некоррелированных реакций, однако для коррелированных реакций, как показано в настоящей статье на простом примере, неопределенность со знаками одномодальных реакций может привести к недостоверным результатам, причем погрешность окажется существенной.