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.

При индивидуальном строительстве в сейсмических районах проектировщику приходится часто решать задачи, нарушающие отдельные требования нормативной документации по конфигурации и этажности здания, архитектурно-планировочным решениям его внутреннего и подземного пространства. В этом случае требуется разработка специальных технических условий (СТУ) с компенсирующими данные отступления мероприятиями, обеспечивающими высокую сейсмостойкость объектов строительства. В статье рассматривается возможность применения технологии пластического деформирования несущих конструктивных элементов здания для обеспечения сейсмостойкости объекта, а также предложен метод оценки степени пластической работы конструкции.

Введение. Рассматривается проблема и подчеркивается актуальность исследования поведения зданий и сооружений с системами сейсмоизоляции в виде резинометаллических опор в условиях реальных сейсмических воздействий, а также оценки их технического состояния после сейсмических событий. Приводится опыт исследования поведения сейсмоизолированных зданий при реальных сейсмических воздействиях за рубежом и в России.

Материалы и методы. Исследуются динамические параметры железобетонного здания с системой сейсмоизоляции в виде резинометаллических опор со свинцовыми сердечниками. Регистрация сейсмических колебаний здания выполнена стационарной станцией динамического мониторинга. Результаты обработки записей получены на основе интерпретации данных мониторинга, включая гармонический анализ, определение спектральной плотности мощности и передаточных функций сигналов, а также применение методов вейвлет-преобразования.

Результаты. Приведены данные динамического мониторинга сейсмоизолированного здания морского вокзала, расположенного в г. Петропавловск-Камчатский, за отчетный 2021 год мониторинга. Выполнен анализ реакции и динамических параметров здания во время наиболее интенсивных сейсмических событий за отчетный период.

Выводы. Анализ результатов показал, что система сейсмоизоляции здания при землетрясениях слабой интенсивности работает в области начальной жесткости сейсмоизолирующих опор, а динамические параметры сейсмоизолированного здания зависят от интенсивности сейсмического воздействия. Сделан вывод о том, что частотно-временной анализ с применением методов вейвлет-преобразования имеет преимущества при анализе данных динамического мониторинга зданий и сооружений с системами сейсмоизоляции перед преобразованием Фурье. Методы анализа данных динамического мониторинга, описанные в настоящей статье, могут эффективно использоваться для оценки динамических параметров и последующего анализа их изменения в процессе эксплуатации зданий и сооружений с системами сейсмоизоляции. Исследование, представленное в настоящей статье, показывает, что с помощью динамического мониторинга зданий и сооружений можно получить более полное и детальное представление об их динамическом поведении, выявить повреждения в конструктивной системе здания или сооружения, обнаружить их нежелательные или специфические реакции, которые могли быть не учтены при проектировании.

Представлены инженерные способы нахождения средних (усреднённых) скоростей распространения продольных волн в трубопроводах с демпфирующими стыками. Путем строгого анализа колебаний одномерной периодически неоднородной структуры показано, что результаты инженерных подходов для стержневой скорости являются первым или длинноволновым асимптотическим приближением, справедливым, когда период внешнего воздействия (длина сейсмической волны) значительно превышает размер ячейки периодичности трубопровода (длину трубы со стыком). Тем самым устанавливается, что при выполнении указанного условия сложная задача динамики трубопровода со стыками сводится к существенно более простой задаче о колебаниях однородного трубопровода, скорость распространения волн в котором равна найденному среднему значению.
Приведённые численные примеры демонстрируют значительное (иногда на порядок) гашение стержневой скорости при наличии демпфирующих стыков.

Рассмотрено применение линейно-спектральной методики для протяженных демпфированных систем с точечным опиранием на основание. Возмущения опор могут быть различными. Учтено внешнее и внутреннее демпфирование, которое принимается пропорциональным,  то есть,  допускающим точное или приближенное разложение движения по формам колебаний недемпфированной системы. От
мечено, что наличие внешнего демпфирования приводит к дополнительному возмущению системы. Показано, что известные формулы линейно-спектральной методики для систем на жесткой платформе полностью сохраняются, но вектор проекций нагрузки на направления обобщенных координат модифицируется с учетом влияния смещений опор на обобщенные нагрузки в системе.

В статье описывается статистический метод с учётом импульса скорости и энергетических характеристик эталонного воздействия. Также приводится пример генерации воздействия, который включает в себя импульсную составляющую.

В связи с дискуссией, возникшей по поводу представления уравнений сейсмических колебаний с учетом демпфирования, авторы излагают свой взгляд на проблему. Построены уравнения колебаний с учетом внешнего и внутреннего демпфирования. Рассмотрены случаи однородного и неоднородного поля ускорений дневной поверхности по длине сооружения.

В результате выхода ГОСТ 34028-2016 «Прокат арматурный для железобетонных конструкций» расширились возможности производства новых видов арматурного проката, учитывающих потребности различных областей строительства.
Приведённые материалы исследований убедительно доказывают способность арматуры с многорядным (шестирядным и винтовым четырёхрядным) расположением поперечных рёбер на поверхности сохранять сцепление с бетоном в запредельной стадии деформирования. Этот фактор, а также высокая выносливость при циклических динамических воздействиях, возможность соединения четырёхрядной винтовой арматуры муфтами и анкеровки её гайками раскрывают широкие перспективы использования новой арматуры не только в сейсмостойком, но и в атомноэнергетическом, транспортном и других видах строительства. Новый арматурный прокат отечественного производства способен завоевать лидирующие позиции не только на внутреннем, но и на внешнем строительных рынках.

Основная проблема статистического моделирования сейсмических колебаний – корректное задание исходных акселерограмм. Анализ известных моделей сейсмического воздействия показал ошибочность их использования для анализа сейсмоизолированных систем. Данные статистические модели позволяют получить только достоверные ускорения или только достоверные смещения. Однако и усложненные модельные воздействия не вполне соответствуют реальным землетрясениям. Энергетические характеристики вовсе не рассматривались в задачах статистического моделирования акселерограмм. Рассмотрена новая модель сейсмического воздействия, включающая в себя случайный импульс. В систему добавлено три параметра: магнитуда Мw , эпицентральное расстояние R и момент включения импульса. Варьирование этих параметров в заданных пределах позволяет регулировать дополнительные характеристики воздействия. Приведен пример предлагаемого процесса.

01-06 июля 2019 года в CITYTEL отеле «Санкт-Петербург» (г. Санкт-Петербург, Россия), из окон конференц-залов которого открывается изумительный вид на акваторию Невы, при поддержке Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации проходили мероприятия в рамках XIII Российской национальной конференции по сейсмостойкому строительству и сейсмическому районированию (РНКСС). Организаторами конференции традиционно выступили Российская Ассоциация по сейсмостойкому строительству и защите от природных и техногенных воздействий (РАСС), Российская академия архитектуры и строительных наук (РААСН), Российская инженерная академия (РИА), ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко АО «НИЦ «Строительство».

5 июня 2019 года в стенах конференц-зала НИИЖБ им. А.А. Гвоздева – института АО «НИЦ «Строительство», при поддержке Российской академии архитектуры и строительных наук (РААСН) и Российской инженерной академии (РИА) начала свою работу I научно-практическая конференция молодых ученых, аспирантов и исследователей «Научный потенциал строительной отрасли».

Для выполнения требований безопасности при проектировании сооружений из железобетона в сейсмически опасных районах важно обеспечить диссипацию энергии сейсмического воздействия в конструкциях при исключении их прогрессирующего обрушения. Для этого допускается пластическое деформирование расчетных сечений железобетонных конструкций с раскрытием трещин в железобетоне значительно выше предельно допустимых. Эти условия могут быть соблюдены при выполнении ряда конструктивных требований. Данные требования нашли отражение в нормативных документах для проектирования и изготовления строительных конструкций и материалов, в том числе арматурного проката. В статье приведен сопоставительный анализ требований вышедших в последнее время нормативно-технических документов, а именно СП 14.13330.2018 и СТО 36554501-059-2018 «Строительство в сейсмических районах», а также изложены и разъяснены требования ГОСТ 34028-2016 «Прокат арматурный для железобетонных конструкций» применительно к проектированию для сейсмически опасных регионов. Так, в качестве одного из возможных вариантов авторы рассматривают достоинства и недостатки применения винтовой арматуры, для соединения стержней винтовой арматуры рекомендуется заменить сварные соединения на винтовые муфтовые.

Аннотация:  В настоящее время все большее значение 
приобретает расчет сооружений по акселерограммам 
землетрясений. Однако проблема задания расчетных воздействий вызывает дискуссии и содержит различные предложения, которые основаны на противоречивых посылках. В связи с этим ценность сложных и трудоемких динамических расчетов может быть весьма проблематичной. В статье рассматриваются некоторые особенности задания расчетных акселерограмм для динамических расчетов строительных конструкций. Показано, что широко применяемый метод генерирования воздействий, разработанный А.А. Долгой, дает достаточно грубые приближения синтетического воздействия к реальному вследствие небольшого числа параметров модели.

Выполнена оценка сейсмостойкости железнодорожного железобетонного арочного путепровода тоннельного типа, сооружаемого открытым способом, ствол которого состоит из монолитного железобетонного лотка и свода, усиленного оставляемой опалубкой в виде оболочки из металлических гофрированных конструкций (МГК). Расчет выполнен по конечно-элементной схеме, включающей насыпь, ствол в виде арки (элемента свода) и грунтовое основание. По контуру расчетной области поставлена демпфирующая граница. Получены частоты и модальные затухания системы, и на их основе сгенерирован набор расчетных акселерограмм. Показано, что в процессе сильных сейсмических колебаний (МРЗ) в арочной конструкции ствола возможно возникновение пластических шарниров в пятах и своде. При этом арка свода превращается в двух- или трехшарнирную, но не теряет несущей способности. Даны рекомендации по армированию рассматриваемых конструкций.

Показано, что при расчете пролетных строений мостов во многих случаях необходимо учитывать динамическое взаимодействие пролетного строения с опорами и основанием. При высоте опор более 5 м рассеяние энергии по основной форме колебаний определяется в значительное мере оттоком энергии в основание. При этом коэффициент динамики существенно падает. Кроме того, для мостов пролетами менее 55 м и модуле деформации основания Е0 < 30 МПа определяющей для усилия в опорах может стать вторая форма колебаний, по которой опоры и пролетное строение колеблются в противофазах. Для мостов с пролетами более 80 м при Е0 > 30 МПа усилия в опорах и пролетном строении определяются первой формой колебаний системы.

Рассмотрена возможность применения линейно-спектральной методики (ЛСМ) для расчета сооружений с динамическим гасителем колебаний (ДГК). Показано, что нормативная методика СП 14.13330.2014 позволяет учесть работу ДГК и оценить его эффективность. Однако, при этом нельзя оптимизировать демпфирование в элементах гасителя. Для учета демпфирования возможна модификация ЛСМ, включающая поправки на демпфирование и корреляцию форм колебаний. При этом удовлетворительные результаты получаются при относительной массе ДГК менее 0.7, и при затухании в сооружении менее 15% от критического. Для ДГК большой массы оптимальное демпфирование оказывается более 20% от критического, и возникает необходимость учета влияния демпфирования на формы колебаний.

Оценен коэффициент редукции К1, входящий в расчетные формулы СП14.13330.2014 для определения расчетной сейсмической нагрузки на опоры мостов. Установлена зависимость коэффициента редукции от процента армирования опоры. Для этого выполнен нелинейный конечно-элементный расчет опоры при монотонном нагружении, получены предел упругости и разрушающее смещение для опоры.

Разработана математическая модель динамического поведения гетерогенных сред при виброциклических воздействиях с учетом модели вязкости Кельвина – Фойгта. Получены явные соотношения для определения динамических характеристик среды, таких как динамический модуль упругости и коэффициент динамической вязкости. Проведен детальный анализ влияния волновых процессов в среде на напряженное состояние в бетонной смеси. Полученные численные результаты в рамках разработанной модели сопоставлены с результатами натурных экспериментов.

Освоение месторождений природного газа и нефти, расположенных в труднодоступных районах, характеризующихся высокой сейсмичностью, повлекло за собой необходимость применения для организации их бесперебойного энергообеспечения как до и во время землетрясения, а также после него, различных конструктивных решений опор ЛЭП. Поэтому в последние годы актуален вопрос изучения поведения различных конструктивных решений комплектов опор ЛЭП при сейсмическом воздействии.
В статье приведены результаты экспериментальных исследований комплектов стальных опор линий электропередачи 6 -10 кВ, предназначенных для применения в районах сейсмичностью 7-9 баллов по шкале MSK-64. Испытания проводились на базе лаборатории сейсмостойкости сооружений и инновационных методов сейсмозащиты ЦИСС ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко в 2016 году. Описана методика проведения испытаний.

В статье приведена краткая историческая справка о ведущих школах сейсмостойкого строительства и динамического регулирования сейсмической реакции, сформировавшихся на базе ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко АО «НИЦ «Строительство». Дан краткий обзор научно-исследовательских работ, работ по мониторингу и разработке научно-технической и нормативной документации в области сейсмостойкого строительства, выполненных институтами АО «НИЦ «Строительство» в последние годы. Целью данных работ являлось решение задач, поставленных Президентом и Правительством РФ в части обеспечения комплексной сейсмобезопасности территории Российской Федерации. Намечены перспективы и даны предложения АО «НИЦ «Строительство» по дальнейшему развитию сейсмостойкого строительства в РФ.