Введение. Северная климатическая зона занимает значительные территории Российской Федерации, которые на сегодняшний день являются весьма перспективными, так как обладают высоким потенциалом развития, ввиду богатых запасов полезных ископаемых, редких металлов и драгоценных камней. При обширном развитии добывающей отрасли на данных отдаленных территориях параллельно встает вопрос в возведении гражданских объектов, в состав которых входят общественные и жилые здания различного назначения, главной задачей которых является обеспечение надежных, безопасных и комфортных условий эксплуатации. Часть этой зоны, затрагивающей регионы Дальнего Востока, Западной и Восточной Сибири, находятся в сложных условиях, таких как совместное сочетание вечной мерзлоты и высокой сейсмической активности, балльность которой изменяется от 6 до 10 баллов. Именно поэтому данные территории диктуют особые требования и условия для проектирования и строительства, а также ставят перед инженерами сложные задачи, требующие нетривиальных подходов и решений.

Материалы и методы. Для оценки поведения гражданских зданий различных конструктивных решений в условиях совместного распространения многолетнемерзлых грунтов и сейсмических воздействий различного частотного состава проведено численное исследование с использованием метода прямого интегрирования уравнения движения во времени.

Результаты. В статье представлены результаты расчетных исследований гражданских зданий различных конструктивных решений в условиях совместного распространения многолетнемерзлых грунтов и сейсмических воздействий. Показано, что сейсмостойкость гражданских зданий с различными конструктивными решениями в условиях многолетнемерзлых грунтов и высокой сейсмичности существенно отличаются друг от друга. Это свидетельствует о необходимости детального обоснования принимаемых проектных решений гражданских зданий для рассматриваемых условий с учетом свойств многолетнемерзлых грунтов.

Введение. При сейсмическом районировании территории изысканий обязательным условием является определение сейсмической опасности. Она обусловлена максимально возможными сейсмическими воздействиями, выраженными в баллах макросейсмической шкалы интенсивности, а также в пиковых ускорениях грунтовой толщи и спектрах коэффициента динамичности.

Целью статьи является представление методики комплексной оценки сейсмичности на примере гидротехнических сооружений (ГТС) шламохранилища и выявление особенностей сейсмических характеристик грунтовой толщи.

Материалы и методы. Эти параметры учитываются при проектировании, строительстве и эксплуатации зданий и сооружений в сейсмически активных районах. Помимо этого, определяются доминирующие и резонансные частоты грунтовой толщи, необходимые при расчетах устойчивости конструкций и для отстраивания собственных частот колебаний проектируемого сооружения от имеющихся частот колебаний в грунтовой толще. Плотины и дамбы шламохранилищ (пульпохранилищ, хвостохранилищ) и/или другие объекты, размещаемые на территории шламохранилищ, как правило, относятся к гидротехническим сооружениям II, III и IV классов опасности.

Выводы. В работе представлены возможности комплексного подхода к сейсмическому микрорайонированию территории шламохранилища, который позволяет снизить риск недоучета факторов различного происхождения, влияющих на сейсмическую интенсивность при разных геологических условиях. В заключении авторы выделили ряд выводов, связанных с методикой и принципами проведения работ.

Введение. Статья посвящена обработке реальных сейсмических данных (уникального неглубокого землетрясения), анализу результатов c целью исследования спектров воздействия и реакции осциллятора и сравнению их с результатами исследований глубокофокусного землетрясения.

Цель. Сопоставление и визуальное сравнение трехординатных графиков суммарных спектров глубокофокусного и неглубокого землетрясений для выявления характерных различий в их спектральных характеристиках.

Материалы и методы. Обработка акселерограмм проводилась с использованием программ Microsoft Excel и SeismoSignal компании SeismoSoft. Суммарный спектр вычислялся по методу SRSS («квадратный корень из суммы квадратов»).

Результаты. Для каждого направления был построен спектр воздействия неглубокого землетрясения, а суммарный спектр вычислялся с использованием метода «квадратного корня из суммы квадратов» (SRSS). Спектр реакции системы с одной степенью свободы (осциллятор) был сопоставлен со спектром воздействия. Суммарные спектры реакции рассчитывались с использованием пяти различных методов, в результате чего был определен наиболее подходящий. Построены и проанализированы трехординатные графики спектров воздействий и реакций глубокофокусного и неглубокого землетрясений по осям X, Y, Z и суммарные с огибающими воздействий и реакций.

Выводы. Из полученных результатов следует: суммарные огибающие спектров реакций обладают большей шириной по периодам по сравнению с огибающими спектров воздействий; глубокофокусное землетрясение имеет более высокие динамические коэффициенты, чем неглубокое; область огибающих суммарных спектров воздействий обоих типов землетрясений включает периоды, соответствующие собственным периодам гражданских многоэтажных зданий, что повышает вероятность резонанса.

Введение. В статье предложены новые конструкции портальных сооружений, на которые были получены патенты РФ на полезные модели: № 230318, № 230921, № 230898, № 231705. Для определения их фактической несущей способности и деформативности авторами предлагается методика их экспериментальных испытаний и специальный стенд.

Цель. Целью исследования является разработка новых конструкций портальных сооружений и способов испытания, позволяющие создавать близкое к реальному загружение, при снижении трудоемкости и обеспечении требуемой безопасности.

Материалы и методы. Для испытания портальных конструкций разработан специальный стенд, предусматривающий горизонтальную укладку и загружение через монтажные блоки, установленных как на портале, так и на опорах на силовом полу.

Результаты. Разработанный способ испытания портальных конструкций позволяет обеспечить их боковую устойчивость специальными элементами, приложить близкую реальной нагрузку и установить измерительные приборы для определения напряжения деформации в сечении.

Выводы. Авторами предложены четыре новых технических решения конструкций портальных сооружений, на которые получены патенты РФ на полезные модели:

№ 230318, № 230921, № 230898, № 231705.

В результате проведенных исследований была разработана и обоснована методика испытаний портальных конструкций трехгранного и комбинированного типа, позволяющая получить достоверные данные об их прочностных характеристиках и несущей способности.

Введение. Статья посвящена аналитическому обоснованию работы прогонов в качестве распорки на основании изучения механических процессов и напряженно-деформированного состояния. В работе представлены дополнительные факторы, характеризующие включение прогона в совместную работу с конструкциями покрытия, такие как чернота отверстия болта, сила затяжки болтового соединения, влияние эксцентриситета опирания прогона к верхнему поясу фермы. В результате исследования установлено, что податливость соединения прогона к верхнему поясу фермы не является основанием для запрета применения прогона в роли распорки и не ухудшает его механические показатели.

Методы. Для оценки влияния податливости соединения выполнен анализ перемещений прогонов при работе в составе конструкций покрытия, в том числе с учетом эксцентриситета прикрепления, в пространственной постановке задачи, с учетом значения усилия затяжки болтов и влияния сил трения. Для численного расчета конструкций прогонов использован метод конечных элементов, реализованный в программном комплексе ЛИРА САПР. Предварительно прогон рассматривался как как изгибаемый стержень (балка) на нагрузки от собственного веса, веса кровли, ветра и снега.

Результаты. Перемещения верхних поясов по направлению действия горизонтальной нагрузки превышают размер люфта (1 – 1,5 мм) и варьируются в диапазоне от 0,324 мм до 3,2 мм. Таким образом, перемещения поясов фермы превышают запас податливости соединения и характеризуют срабатывание чернового отверстия, включая в работу болтовое соединение прогона к поясу фермы. Включение прогона в работу панели верхнего (сжатого) пояса фермы происходит за счет срабатывания люфта и превышающего его по значению расчетного начального несовершенства. В методику расчета центрально-сжатых стержней заложены несовершенства, превышающие по значению черноту отверстия, характеризуя тем самым незначительность возможного начального люфта. Сила трения, возникающая при неконтролируемой затяжке болтового соединения прогона к ферме, не может полностью препятствовать сдвигающим силам, заставляя срабатывать люфт и включать прогон в работу с верхними поясами ферм покрытия.

Обсуждение. Опирание прогона на верхний пояс с вертикальным эксцентриситетом незначительно влияет на перемещения конструкций покрытия из плоскости своей работы, позволяя не учитывать данный параметр в расчетной схеме. Нагружение прогона усилиями сжатия благоприятно влияет на несущую способность прогона, уменьшая пролетный момент. Крепление прогонов, как и связей, осуществляется на болтах с одинаковой точность (с одинаковой чернотой отверстия). Срабатывание черноты отверстия болтового соединения включает в работу прогон, точно также, как включаются в работу связи и распорки.

Введение. В статье исследуется сейсмический отклик железобетонного крупнопанельного здания (КПЗ) серии 92с. Широкое использование таких зданий в сейсмически активных районах требует глубокого понимания их поведения во время землетрясений, учитывая их уникальные конструктивные свойства и ограничения существующих методов анализа.

Методы. Для анализа была разработана конечно-элементная модель в программном комплексе ЛИРА-САПР, отражающая сложные взаимодействия в КПЗ. Модель учитывает нелинейные свойства материалов, взаимодействие панелей и поведение стыков при динамическом нагружении.

Результаты. Анализ выявил значительные различия в сейсмической реакции для различных классов бетона элементов стыков. Распределения перемещений, ускорений и повреждений соответствуют результатам натурных испытаний. Нелинейный динамический анализ показал концентрацию повреждений в нижних этажах, с максимальными значениями относительного междуэтажного перекоса (IDR) 0.282 % на первом этаже для сценариев высокой интенсивности, что значительно превышает прогнозы по нормативному расчету (0.178 % в средних этажах).

Обсуждение. Несмотря на преимущества программного обеспечения ЛИРА-САПР, ограниченная возможность модификации стандартной модели гистерезиса снижает точность моделирования деградации прочности и жесткости, характерной для крупнопанельных зданий. Полученные результаты подчеркивают необходимость пересмотра существующих строительных норм с целью включения специальных критериев оценки сейсмостойкости и адаптации аналитических процедур, учитывающих уникальные особенности поведения КПЗ. Также требуется модернизация отечественного программного обеспечения для более точного расчета и проектирования зданий и сооружений.