Использование принципа сейсмоизоляции в конструкциях сейсмозащиты зданий на многолетнемёрзлых грунтах

DOI: 10.37153/2618-9283-2022-5-23-30

Авторы:  
Рубрики:    Теоретические и экспериментальные исследования, научно-технические разработки   
Ключевые слова: сейсмоизоляция, многолетнемёрзлые грунты, основания, фундаменты, принцип I, принцип II
Аннотация:

Активное освоение в последнее десятилетие Арктической зоны, Сибири и Дальнего Востока в России побудило авторов вернуться к проблеме строительства сооружений в районах, которые в процессе строительства и эксплуатации могут подвергаться воздействию сразу целого ряда природных явлений. В статье авторы сужают обозначенную проблематику и анализируют только варианты строительства сейсмостойких зданий на многолетнемерзлых грунтах, ситуации наиболее распространенной на территориях так называемой вечной мерзлоты. Представлен обзор и анализ существующих и наиболее часто применяемых вариантов строительства на многолетнемерзлых грунтах по I и II принципу и дана оценка возможности применения на таких объектах специальных систем сейсмозащиты. Приводятся требования к характеристикам подсыпок в случае строительства по принципу I, варианты конструктивных решений свайных фундаментов при строительстве с использованием принципа II. Выполнен анализ конструктивных решений, применённых более 40 лет назад при строительстве жилых кварталов из зданий 122 серии в г. Северобайкальске, хорошо себя зарекомендовавших в результате прошедших землетрясений. Авторами приводятся примеры различных вариантов сейсмозащитных устройств при реализации принципа сейсмоизоляции, реализация которого осуществляется обычным способом, путём введения различных податливых опорных элементов в фундаментную часть здания. В выводах по результатам проведенного исследования даны рекомендации по строительству сейсмостойких зданий для условий Арктической зоны.

Используемая литература:

1.        Харитонов В.А. Сейсмостойкое строительство на вечномёрзлых грунтах.

Л.: Строительство, Лен. отд. 1980. 79 с.

2.        Айзенберг Я.М., Смирнов В.И. и др. Эффективные системы сейсмоизоляции. Исследование, проектирование, строительство // Сб. ВНИИНТПИ, Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2002. №7. С. 31–37.

3.    Смирнов В.И. Сейсмоизоляция для вновь проектируемых и усиления существующих зданий // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2004. № 4. С. 49–54.

4.    Belash T.A. Design peculiarities of foundation structures in permafrost and seismically active areas. Proceedings in Earth and geosciences. Vol 2. Geotechnics fundamentals and applications in constructions. Edited By Mangushev R., Zhusupbekov A., Sakharov I.  https://doi.org/10.1201/9780429058882/ 2019 г. 36–44 pp.

5.    Belash T.A., Uzdin A.M. Effects of Permafrost on Earthquake Resistance of Transport Facilities in the Baikal–Amur Mainline Area. Proceedings in Cold Regions. Volume 1. /Petriavena Konon A. Lecture notes in Civil Engineering. Vol. 49, 79–95 pp.  https://doi.org/10.1007/978-981-15-04501_9. Springer. Singapore. 2020

6.    Справочник по строительству на вечномерзлых грунтах / Под ред. Ю.Я. Велли, В.И. Докучаева, Н.Ф. Федорова. Л.: Строительство, Лен. отд., 1977. 552 с.

7.    Шевцов К.К. Проектирование зданий для районов с особыми природно-климатическими условиями. Учебное пособие. М.: Высшая школа, 1986. 232 с.

8.    Белаш Т.А., Уздин А.М. Железнодорожные здания для районов с особыми природно-климатическими условиями и техногенными воздействиями. Учебник для вузов ж-д. транспорта. Москва: Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте. 2007. 370 с.

9.    Алексеев А.Г. Правила проектирования оснований и фундаментов на многолетнемёрзлых грунтах по I принципу строительства Москва, 2020.

10.                       Алексеев А.Г., Рабинович М.В. Влияние изменяющегося климата на техническое состояние зданий и сооружений арктического региона России на примере городского округа Воркута Вестник НИЦ Строительство. 2019. № 4 (23). С. 35-43.

11.                       Абакаров М.С. К вопросу применения свайных фундаментов с высоким ростверком в сейсмостойком строительстве. Труды международной научно-практической конференции «Новые строительные тренды в 21 веке». Алма-Ата: АО «КазНИИСА». 2017. С. 27–31.

12.                        Аубакиров А.Т. Сейсмоизолирующие свайные фундаменты. Алма-Ата:  Казахстан. 1988. 166 с.

13.                       Belash T.A., Mitrofanova M.N. Pile Foundations for Areas With a Joint Manifestation of Permafrost and High Seismic Activity. Рецензируемый журнал TOP Conference series: Materials Science and Engineering (MSE). 463 (2018) 022076 https://doi.org/10/1088/1757-899x/463/2/0220i

14.    Уздин А.М. Энергопоглощение в системах сейсмозащиты зданий и сооружений: монография / А.М. Уздин, Т.А. Белаш. С-Пб: ФГБОУ ВО ПГУПС. 2020.178 с.

15.    Белаш Т.А., Сергеев Д.А. О возможности использования высокого свайного ростверка в качестве элемента сейсмоизоляции для зданий, возводимых в районах вечной мерзлоты // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2015. № 4. С. 45–47.

16.    Абовский Н.П., Енджиевский Л.В., Наделяев В.Д. Новые конструктивные решения для сейсмостойкого строительства в особых грунтовых условиях // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений.  2004. № 3. С. 30–32.

17.    Belash T.A., Ivanova T.V. Earthquake resistance of buildings on thawing permafrost grounds. Magazine of Civil Engineering [Inzhenerno-stroitel'nyj zhurnal]. 2020, no. 01(93), pp. 50–59 (2020) https://doi.org/1018720-MCE.93.5

18.    Белаш Т.А. Конструктивное исполнение элементов повышенной податливости в системах сейсмоизоляции // Природные и техногенные риски. Безопасность сооружений. 2021. № 1(50). С. 18–23.

19.   Уздин А.М., Долгая А.А. Расчет элементов и оптимизация параметров сейсмоизолирующих фундаментов. М.: ВНИИНТПИ, 1997. 76 с.