Опыт использования сейсмической регистрации вибраций от поездов для оценки состояния конструкций зданий и сооружений

Любой вид транспорта является источником колебаний, которые через грунтовую среду передаются на расположенные вблизи магистралей сооружения, вызывая их вибрацию, приводя к изменению как технического состояния зданий, так и к ухудшению комфортности пребывания в них людей. Действующие в настоящее время нормативы (ГОСТ Р 52892-2007) для основных типов зданий регламентируют допустимые уровни вибрации в нескольких частотных диапазонах. Для оценки опасности вибрации для конкретного сооружения этого недостаточно, т. к. практически не учитывается состояние сооружения. Это особенно важно для архитектурных памятников, оказавшихся вблизи железных дорог. Необходимо оценить создаваемые вибрацией дополнительные напряжения в теле объекта и соотнести их с расчетным сопротивлением материала конструкции. Для этого можно рассматривать вибрации от поездов как одну из разновидностей сейсмических воздействий, используя разработанные в строительстве методы оценки этого влияния. Широкое использование математического моделирования, в первую очередь создание конечноэлементных расчетных моделей зданий, дает возможность оценить распределение статических и динамических нагрузок в теле сооружения и тем самым выявить наиболее опасные для целостности зоны.

движение поезда, вибрации, акселерограмма, спектр, состояние сооружения, свойства грунтов, расчет воздействий

1. ГОСТ Р 52892-2007. Вибрация и удар. Вибрация зданий. Измерение вибраций и ее воздействий на конструкцию. М.: Стандартинформ, 2008. 16 с.

2. Антоновская Г.Н., Капустян Н.К., Рогожин Е.А. Сейсмический мониторинг промышленных объектов: проблемы и пути решения // Сейсмические приборы. 2015. Т. 51. № 1. С. 5-15.

3. Сейсмометрический мониторинг технического состояния несущих строительных конструкций зданий и сооружений по динамическим характеристикам / Е. П. Золотухин [и др.] // Вычислительные технологии. Специальный выпуск. 2013. Т. 18. С. 29-36.

4. Аникин О.П., Горшенин Ю.В., Козлов А.М. Методические рекомендации по определению состава, состояния и свойств грунтов сейсмоакустическими методами. М.: ЦНИИС Минтрансстроя СССР,1985. 65 с.

5. Gallipoli M., Mucciarelli M., Vona M. Empirical estimate of fundamental frequencies and damping for Italian buildings // Earthquake Engineering and Structural Dynamics. 2009. Vol. 38, no. 8. P. 973-988.

6. Ditommaso R., Vona M., Gallipoli M., Mucciarelli M. Evaluation and considerations about fundamental periods of damaged reinforced concrete buildings // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2013. Vol. 13, no. 7. P. 1903-1912.

7. Mivehchi M.R., Ahmadi M.T., Hajmomeni А. Effective Techniques for Arch Dam Ambient Vibration Test: Application on Two Iranian Dams. JSEE. 2003. no. 5 (2). P. 23-34.

8. S n i e d e r R., Şafak E. Extracting the building response using seismic interferometry: theory and application to the Millikan Library in Pasadena, California // Bulletin of the Seismological Society of America. 2006. Vol. 96, no. 2. P. 586-598.

9. Antonovskaya G.N., Kapustyan N.K., Moshkunov A.I., D a n i l o v A. V. Seismic network solution for HPP turbine operation monitoring. International Journal on Hydropower & Dams. 2016. Issue 6. P. 52-56.

10. Сейсмологические исследования в арктических и приарктических регионах / под ред. чл.-корр. Ф. Н. Юдахина. Екатеринбург: УрО РАН, 2011. 244 с.

11. Юдахин Ф.Н., Капустян Н.К., Антоновская Г.Н. Инженерно-сейсмические исследования геологической среды и строительных конструкций с использованием ветровых колебаний зданий. Екатеринбург: УрО РАН, 2007. 156 с.

12. СНиП II-22-81* Каменные и армокаменные конструкции / Госстрой России. М.: ФГУП ЦПП, 2004. 64 с.

13. П а ш к и н Е. М. Инженерная геология: учеб. пособие. М.: Архитектура, 2005. 264 с.