Высокоточные измерения методом стоячих волн характеристик собственных колебаний здания Иркутской ГЭС

DOI: 10.37153/2618-9283-2025-5-60-72

Авторы:  
Рубрики:    Теоретические и экспериментальные исследования, научно-технические разработки   
Ключевые слова: Иркутская ГЭС, Ангара, собственные колебания, стоячие волны, конечно-элементная модель, инженерная сейсмология
Аннотация:

Введение. Метод «стоячих волн» позволяет получать высокоточную информацию о собственных колебаниях плотин и зданий средненапорных русловых ГЭС при учете в планировании системы наблюдений конструктивных особенностей сооружений.

Методы. По результатам исследования методом стоячих волн здания плотины Иркутской ГЭС изучены собственные колебания здания на продольных, поперечных и вертикальных компонентах.

Результаты. Установлены существенные отличия экспериментально определенных собственных частот от расчетных по составленной в период ввода в эксплуатацию ГЭС модели. Показана блочная структура собственных колебаний здания. Уникальным результатом является существование двух мод вертикальных колебаний плотины.

Выводы. Выполненные исследования важны для составления паспорта гидросооружения и для корректировки расчетной модели

Список литературы:

1.                  Медведев С.В. Инженерная сейсмология. М.: Изд. литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам. 1962. 283 с.

2.                  Белостоцкий А.М., Акимов П.А., Кайтуков Т.Б. Математическое и компьютерное моделирование в основе мониторинга зданий и сооружений. М.: Изд-во АСВ, 2018. 712 с.

3.                  Еманов А.Ф., Красников А.А. Применение метода стоячих волн для исследования сейсмоизолированных зданий // Вопросы инженерной сейсмологии. 2015. Т. 42. № 4. С. 37–64.

4.                  Еманов А.Ф., Белостоцкий А.М., Бах А.А., Хорошавин Е.А., Дмитриев Д.С., Нагибович А.И., Еманов А.А., Янкайтис В.В., Сережников Н.А., Шеболтасов А.Г. Собственные колебания высотного здания типа башни: моды горизонтальных, вертикальных и вращательных колебаний по данным метода стоячих волн и верификация расчётной модели // Вопросы инженерной сейсмологии. 2022. Т. 49. № 2. С. 5–40.

5.                  Бах А.А., Еманов А.Ф., Клёцин С.И., Еманов А.А. Собственные частоты здания аэровокзального комплекса «Внуково-1» (Терминал «А»); фактические и расчётные // Вопросы инженерной сейсмологии. 2023. Т. 50. № 4. С. 79–94.

6.                  Еманов А.Ф., Селезнёв В.С., Бах А.А., Гриценко С.А., Данилов И.А., Кузьменко А.П., Сабуров В.С., Татьков Г.И. Пересчёт стоячих волн при детальных инженерно-сейсмологических исследованиях // Геология и геофизика. 2002. № 2. С. 192 – 207.

7.                  Еманов А.Ф., Селезнёв В.С., Бах А.А. Когерентное восстановление полей стоячих волн как основа детального сейсмологического обследования инженерных сооружений // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2007. № 3. С. 20–23.

8.                  Базаров А.Д., Шагун А.Н., Тубанов Ц.А. Анализ сейсмического воздействия на высотное здание по данным инженерно-сейсмометрических наблюдений // Вопросы инженерной сейсмологии. 2021. Т. 48. № 4. С. 99–108.

9.                  Дмитриев Д.С., Учеваткин А.А. Численное моделирование в основе систем мониторинга безопасности гидротехнических сооружений и автоматизированные системы управления напряжённо-деформированным состоянием // Вестник МГСУ. 2021. Т. 16. Вып. 12. С. 1582–1591.

10.              Еманов А.Ф., Бах А.А., Еманов А.А. Применение метода стоячих волн в исследовании инженерных сооружений сложных конструкций и в сейсмическом микрорайонировании // Природные и техногенные риски. Безопасность сооружений. 2017. № 4(30). С. 36–37.

11.              Еманов А.Ф., Бах А.А. Стоячие волны в инженерных объектах сложных конструкций // Интерэкспо Гео-Сибирь. 2019. № 2. С. 67–73.

12.              Гамзатов Т.Г., Саидов М.А., Баксараев А.М., Капустян Н.К., Антоновская Г.Н. Инновационная сейсмологическая система мониторинга плотин ГЭС в Дагестане // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2014. № 5 (184). С. 28–31.

13.              Довгань В.И., Фролова А.Г. О воздействии Нуринского землетрясения и его афтершоков на Токтогульскую плотину // Наука и новые технологии. 2009. № 4. С. 10–15.

14.              Еманов А.Ф., Бах А.А., Данилов И.А., Дергачев А.А., Селезнёв В.С., Толошинов А.В., Булатов В.А. Детальные инженерно-сейсмологические исследования плотины Саяно-Шушенской ГЭС // Вестник Красноярской государственной архитектурно-строительной академии. 2003. № 6. С. 86 – 108.

15.              Короленко Д.Б., Короленко Л.А., Кузьменко А.П., Москвичев В.В., Сабуров В.С. Анализ сезонных изменений работы плотин Красноярской и Зейской ГЭС по данным систем сейсмометрического контроля. Распределенные информационно-вычислительные ресурсы (DICR-2022). Сборник трудов XVIII Российской конференции с международным участием. Под редакцией С.А. Рылова, Ю.И. Молородова, А.А. Жирнова, Ю.Н. Синявского. Новосибирск, 2022. С. 120–127.

16.              Лисейкин А.В., Селезнев В.С., Еманов А.Ф., Кречетов Д.В. Определение частот собственных колебаний сооружений по малоамплитудным сейсмическим сигналам (на примере плотины Саяно-Шушенской ГЭС по данным мониторинга 2001–2021 гг.) // Российский сейсмологический журнал. 2023. № 2. 32–50.

17.              Еманов А.Ф., Бах А.А., Клёцин В.И. Стоячие волны в плотинах Богучанской и Чиркейской ГЭС // Природные и техногенные риски. Безопасность сооружений. 2018.             № 4(35). С. 28–33.

18.              Бах А.А., Еманов А.Ф., Шеболтасов А.Г., Децик Д.В., Еманов А.А., Полянский П.О., Дураченко А.В., Рыбушкин А.Ю. Высокоточные определения методом стоячих волн характеристик собственных колебаний плотин средненапорных ГЭС // Вопросы инженерной сейсмологии. 2025. Т. 52. № 1. C. 120–131.

19.              Типовой динамический паспорт гидротехнических сооружений электростанций и инструкция по его заполнению. «РАО ЕС России». Санкт-Петербург. 1995.

20.              Еманов А.Ф., Бах А.А., Еманов Ф.А. Изучение вертикальных собственных колебаний зданий методом стоячих волн // Вопросы инженерной сейсмологии. 2020. Т. 42. № 4. С. 37–64.

21.              Завалишин С.И., Шаблинский Г.Э., Зубков Д.А., Румянцев А.А. Динамический мониторинг зданий и сооружений для контроля их сейсмостойкости. Предотвращение аварий зданий и сооружений: сб. науч. тр. Вып. 8. М., 2009. С. 42–53.

22.              Капустян Н.К., Таракановский В.К., Вознюк А.Б., Климов А.Н. Действующая система мониторинга высотного жилого здания в Москве. Предотвращение аварий зданий и сооружений: сб. науч. тр. Вып. 9. М., 2010. С. 192–206.

23.              Клёцин В.И., Идиатуллин Д.Р. Актуальные вопросы создания систем мониторинга состояния инженерно-технических, несущих конструкций зданий и сооружений (по опыту разработки, проектирования, строительства, сопровождения). Предотвращение аварий зданий и сооружений: сб. науч. тр. Вып. 9. М., 2010. С. 334–340.