Методика сейсмічних замірів для вибору структурних схем апаратурної реєстрації коливань в умовах проведення промислових вибухів. Закономірність взаємодії сейсмовибухових хвиль системи "грунт-будівля" з урахуванням частотних характеристик коливань грунту.
Аннотация к работе
На густозаселеній території України особливо гостро постає проблема сейсмобезпечної експлуатації будівель, що розташовані поблизу місць проведення підривних робіт,оскільки недостатня вивченість негативних динамічних впливів, що виникають від дії сейсмічних імпульсів на будівлі різного технічного стану, не дає можливості прогнозувати їх реальну сейсмобезпечність до і після проведення підривних робіт. Це повязано з тим, що оцінка сейсмічної дії на різні будівлі й споруди, відповідно до існуючої нормативної документації, проводиться тільки за допустимою масовою швидкістю коливань незалежно від їх технічного стану й амплітудно-часових складових "грунт-будівля", без урахування наявності в них тріщин і, як показала практика, не в повній мірі корелює з розвитком існуючих чи утворенням нових тріщин в будівлях різного технічного стану, що призводить до значної похибки при оцінці інтенсивності сейсмічних коливань під час вибухів. У звязку з цим дослідження параметрів сейсмовибухових хвиль, які впливають на сейсмостійкість будівель різного технічного стану, для встановлення гранично допустимих норм не лише за критерієм масової швидкості, а й з урахуванням амплітудно-часових складових сейсмічних коливань і охоронних об"єктів, необхідних для розрахунку сейсмобезпечних параметрів підривних робіт, являє собою актуальну наукову задачу. установити закономірність взаємодії сейсмовибухових хвиль системи "грунт-будівля" на основі існуючого критерію, з урахуванням частотних характеристик коливань грунту і власних коливань будівель, для визначення в різних діапазонах частот, у тому числі резонансних, допустимих швидкостей коливань в будівлях різного технічного стану; У дисертаційній роботі використано комплекс методів досліджень, а саме: наукове узагальнення та аналіз відомих наукових результатів і практичний досвід прогнозування сейсмобезпечного проведення промислових вибухів у карєрах і при виконанні спеціальних робіт (руйнації шахт пускових установок (ШПУ) ), аналітичне та експериментальне дослідження сейсмічної дії вибуху на будівлі, у тому числі ослаблені тріщинами, аналітичне та експериментальне визначення параметрів сейсмічної хвилі, що найкраще корелюють з пошкодженнями обєктів і впливають на їх стійкість, аналітичні розрахунки сейсмобезпечних параметрів підривних робіт для будівель масової забудови, методи математичної статистики при обробці експериментальних даних.У другому розділі викладені результати аналітичних досліджень інтенсивності сейсмовибухових хвиль з визначення критерію безпеки будівель, у тому числі ослаблених тріщинами, від дії на них сейсмічних хвиль з різним діапазоном частот і величиною амплітуди коливань, які найбільш корелюють з пошкодженнями, що виникають у будівлі. А для дальньої зони (зона пружних деформацій грунтів, границі приведених відстаней від 16 м/кг1/3) , розглядаючи коливання грунту у вигляді коливання сталого типу, та розвязуючи диференціальне рівняння коливань системи «грунт-будівля» з урахуванням затухання в ній хвиль, коли частота коливань в хвилі більша частоти власних коливань будівлі (що частіше всього спостерігається в практиці), визначена величина швидкості коливань будівлі. Для розвязання задачі з визначення швидкості коливань грунту біля фундаменту будівлі з урахуванням частотних характеристик системи "грунт-будівля" (перший метод) була використана відома в інженерній сейсмології залежність, яка враховує зміни амплітуди швидкості коливань при переході їх від ґрунту в будівлю та амплітудно - частотна характеристика (АЧХ) цієї коливальної системи, а для оцінки сейсмостійкості будівлі були визначені максимальні значення динамічних впливів, які діють на будівлю. У діапазоні періодів коливань 0,5...0,7 с, які характерні карєрним вибухам, одержана залежність для визначення допустимої швидкості коливань ґрунту біля фундаменту охоронної споруди [6]: (1) де uo - допустима швидкість коливань грунту (см/с) біля фундаменту будівлі, що охороняється, без урахування частотної характеристики коливальної системи "грунт-будівля" і визначається згідно з існуючими нормами; Т - період коливань грунту біля фундаменту будівлі, с; Т0 - період власних коливань будівлі, с; u0 - максимальні значення швидкості коливань будівлі, що відповідає допустимим значенням при деяких фіксованих значеннях [] й декремента затухання будівлі [].