Ержанов С.Е.

Ержанов С.Е.
кандидат технических наук, советник генерального директора по науке, член-корреспондент НИА РК и МИА

Публикации

Методологические основы использования станций инженерно-сейсмометрической службы на зданиях
Журнал: №4 2018
Подробнее

Рассмотрены методологические основы применения сети станций инженерно-сейсмометрической службы АО «КазНИИСА». В зависимости от типа решаемых задач все станции разбиты на группы (полигоны). Отдельно собраны здания, находящиеся вблизи тектонических разломов. На одной площадке расположены здания, оснащенные системами сейсмозащиты и дом-аналог. Анализируются средства обработки инструментальных записей – корректировка нулевой линии акселерограммы по виду корреляционной функции, построение распределения ускорений на азимутальной плоскости. Анализируются возможности обработки инструментальных записей за многолетний интервал регистрации. Даются рекомендации по дальнейшему развитию инженерно-сейсмометрической службы АО «КазНИИСА».

Исследования изменения динамических характеристик высотного здания по данным инженерно-сейсмометрических станций
Журнал: №3 2018
Подробнее

Проведен анализ инструментальных записей станций инженерно-сейсмометрической службы на зданиях для оценки изменения динамических характеристик 25-этажного здания гостиницы «Казахстан» в г. Алматы. Здание расположено вблизи тектонического разлома. При двух землетрясениях были получены представительные инструментальные данные на сейсмической станции № 16 («Высотная гостиница»), оснащенной цифровой приборноизмерительной системой. Здание двадцатипятиэтажное с ядром жесткости, построенное в 1976 году. С использованием акселерометров ADXL и регистратора РСМ-32 получены качественные инструментальные записи ускорений в подвале, на этажах и кровле здания, а также построены спектральные кривые β. Отмечаются особенности динамики указанного здания при землетрясениях. При воздействии удаленного землетрясения выявлены периоды колебания здания по основной и второй формам колебаний. Проведены сопоставления динамических характеристик дома по измерениям 1977 и 2018 годов. Установлено существенное увеличение величины периода колебания по первой форме на 25-48% по сравнению с измерениями 1976-1977 годов за 40-летний период эксплуатации.

Динамика объекта полигона сейсмоизоляции: здание с опорами на фторопластовых прокладках
Журнал: №6 2019
Подробнее

Для исследования сейсмоизолирующих свойств зданий в г.Алматы функционирует специальный полигон. Он включает здания с обычными ленточными фундаментами с системой перекрестных лент, сейсмоизолирующими кинематическими и опорами с прокладками из фторопласта. На зданиях установлены станции инженерно-сейсмометрической службы (станции 20, 21, 22). Анализируются результаты экспериментальных исследований дома на фторопластовых прокладках, выполненные в конце 80-х годов. Результаты сравниваются с инструментальными записями при землетрясениях 31 мая 2012 и 16 августа 2014 годов. Период максимума спектра совпадает с резонансным на начальных этапах вибрационных испытаний 0,44-0,47 сек. С использованием одномассовой расчетной схемы с учетом наличия сил сухого трения выполнен расчет динамической модели здания на воздействие виде нестационарного случайного процесса. Медианные величины ускорения в основании соответствуют данным «Карты сейсмического зонирования Республики Казахстан» для землетрясений с повторяемостью 475 лет и 2475 лет. Получены вероятностные оценки величин перемещения в уровне опоры.

Динамика объекта полигона сейсмоизоляции: здание-аналог
Журнал: №3 2019
Подробнее

Приводятся результаты исследования эталонного здания (здания-аналога) полигона сейсмоизоляции. Полигон включает здания с обычными ленточными фундаментами с системой перекрестных лент, сейсмоизолирующими кинематическими фундаментами и опорами с прокладками из фторопласта. На зданиях установлены станции инженерно-сейсмометрической службы. Анализируются экспериментальные исследования дома-аналога, выполненные в конце 80-х годов. Результаты сравниваются с инструментальными записями при землетрясении 16 августа 2014 года. Величина периода колебания здания по данным инструментально-сейсмометрической службы 0,40 сек, что полностью соответствует данным виброиспытаний при минимальной загрузке дебалансов – 0,390,42 сек. Установлено, что поэтажные перекосы этажей здания уменьшаются с высотой. Здание деформируется в основном по сдвиговой схеме. С учетом экспериментальных данных построена кусочно-линейная диаграмма деформирования одномассовой динамической модели здания.

Динамика объекта полигона сейсмоизоляции: здание на кинематических фундаментах
Журнал: №2 2019
Подробнее

Для исследования сейсмоизолирующих свойств зданий в г. Алматы функционирует специальный полигон. Он включает здания с обычными ленточными фундаментами с системой перекрестных лент, сейсмоизолирующими кинематическими фундаментами и опорами с прокладками из фторопласта. На зданиях установлены станции инженерно-сейсмометрической службы. Анализируются результаты экспериментальных исследований дома на кинематических фундаментах, выполненных в конце 80-х годов. Результаты сравниваются с инструментальными записями при землетрясениях 31 мая 2012 и 16 августа 2014 годов. Период максимума спектра совпадает с резонансным на начальных этапах вибрационных испытаний 0,45-0,51 сек. Установлено, что поэтажные перекосы этажей здания уменьшаются с высотой. С использованием одномассовой расчетной схемы с учетом нелинейной диаграммы деформирования выполнен расчет динамической модели здания на воздействие в виде акселерограмм указанных землетрясений в уровне фундамента.

Спектральный анализ неканонического представления случайного процесса в задачах моделирования сейсмического воздействия для расчета зданий и сооружений
Журнал: Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2016 - №5
Подробнее

Анализируется модель сейсмического воздействия в виде комбинации простых функций со случайными параметрами. Случайный процесс, моделирующий сейсмическое воздействие, задается неканоническим представлением. Предлагается способ генерирования искусственных акселерограмм местных землетрясений, основанный на представлении корреляционной функции как суммы косинус-экспоненциальных слагаемых. Параметры аппроксимации корреляционной функции определены раннее на основе метода наименьших квадратов с помощью пакета MATLAB с применением методов нелинейной аппроксимации.. Как критерий качества используется совпадение исходной и генерируемой спектральных кривых. Используются выборки реализаций случайного процесса от 20 до 10000 акселерограмм. Алгоритмы просто реализуются в современных системах компьютерной математики MATLAB, SCILAB. Рассмотрена также математическая модель акселерограммы землетрясения в Эль-Центро, 1940 г. Область применения алгоритмов — расчеты с применением Еврокода 8 и стандартов ISO 2394, ISO 8930, в том числе с применением вероятностных методов, определение надежности зданий и сооружений на основе метода статистических испытаний.

Генерирование искусственных акселерограмм местных землетрясений
Журнал: Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2016 - №4
Подробнее

Остаются актуальными подходы к расчету зданий и сооружений, основанные на прямом численном интегрировании уравнений динамики. Для этого используются реальные или искусственные акселерограммы. Вероятностные методы расчета основаны на генерировании искусственных акселерограмм как реализаций случайного процесса. Предлагается способ генерирования искусственных акселерограмм, основанный на представлении корреляционной функции как суммы косинус-экспоненциальных слагаемых. Параметры аппроксимации определяются на основе метода наименьших квадратов с помощью пакета Curve Fitting Toolbox СКМ MATLAB. Искусственные акселерограммы генерируются с помощью расчетной формулы авторегрессии (скользящего среднего). Точность генерирования иллюстрируется расчетом спектральных кривых.

АЛГОРИТМЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКОГО РИСКА ДЛЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ В РЕСПУБЛИКЕ КАЗАХСТАН С УЧЕТОМ ДАННЫХ СЕЙСМИЧЕСКОГО ЗОНИРОВАНИЯ
Журнал: Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2017 - №3
Подробнее

Рассмотрены вопросы количественной оценки величин сейсмического риска зданий и сооружений с учетом новых карт сейсмического зонирования территории Республики Казахстан. На примере расчета величин сейсмического риска для 2-х опытных фрагментов каркасных промышленных зданий оценивается влияние повторяемости землетрясений. Учитывается нелинейное деформирование указанных фрагментов зданий. Приводится, также, пример расчета величин риска для зданий на локальной площадке. Отмечена важность наличия необходимой узаконенной сейсмологической информации для оценки сейсмического риска для населенных пунктов РК.

Исследования инструментальных записей инженерно-сейсмометрической службы на Капчагайской ГЭС
Журнал: Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2017 - №5
Подробнее

Впервые приводятся инструментальные записи ускорений на объектах Капчагайской ГЭС (грунт, здание ГЭС и русловая плотина) при 5-балльных землетрясениях. Построены спектральные кривые ?. Установлено, что при воздействии двух землетрясений наименее спектральные кривые отличаются для случая русловой плотины, наиболее – для точки регистрации на грунте. Даются рекомендации для увеличения количества точек регистрации.

Изучение динамики сейсмоизолируемых зданий с помощью станций инженерно-сейсмометрической службы
Журнал: Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2018 - №1
Подробнее

В АО «КазНИИСА» исследования сейсмоизолирующих свойств зданий, оснащенных специальными системами сейсмозащиты, выполняется на специальном полигоне. На трех построенных домах с одинаковой надфундаментной частью (9-этажные крупнопанельные дома серии 158), но различными фундаментами: обычными ленточными с системой перекрестных лент, сейсмоизолирующими кинематическими и опорами с прокладками из фторопласта, были установлены датчики измерения смещений, скоростей и ускорений. На указанных зданиях в поперечном направлении получены инструментальные записи землетрясения 16 августа 2014 года. Полученные акселерограммы использованы для построения спектральных кривых ?. Оценивается возможный эффект сейсмоизоляции, а также влияние конструкций фундамента на динамику зданий с фундаментами обычного типа и сейсмоизолируемыми.

Исследования изменения динамических характеристик высотного здания по данным инженерно-сейсмометрических станций

Подробнее

Проведен анализ инструментальных записей станций инженерно-сейсмометрической службы на зданиях для оценки изменения динамических характеристик 25-этажного здания гостиницы «Казахстан» в г. Алматы. Здание расположено вблизи тектонического разлома. При двух pемлетрясениях были получены представительные инструментальные данные на сейсмической станции № 16 («Высотная гостиница»), оснащенной цифровой приборно-измерительной системой. Здание двадцатипятиэтажное с ядром жесткости, построенное в 1976 году. С использованием акселерометров ADXL и регистратора РСМ-32 получены качественные инструментальные записи ускорений в подвале, на этажах и кровле здания, а также построены спектральные кривые ?. Отмечаются особенности динамики указанного здания при землетрясениях. При воздействии удаленного землетрясения выявлены периоды колебания здания по основной и второй формам колебаний. Проведены сопоставления динамических характеристик дома по измерениям 1977 и 2018 годов. Установлено существенное увеличение величины периода колебания по первой форме на 25-48% по сравнению с измерениями 1976-1977 годов за 40-летний период эксплуатации.

Методологические основы использования станций инженерно-сейсмометрической службы на зданиях

Подробнее

Особенности колебания основания зданий при местных землетрясениях
Журнал: №6 2018
Подробнее

Станциями инженерно-сейсмометрической службы АО «КазНИИСА» в 2018 году зарегистрировано свыше 15 местных землетрясений с очагами в г. Алматы и Алматинской области. Из полученных инструментальных записей отобраны акселерограммы, записанные на жестком и гибких зданиях при 3-х ощутимых землетрясениях. Это акселерограммы, записанные в подвальных частях на четырехэтажном каркасном здании и 11-этажном здании со стальным каркасом. В одном случае используются инструментальные записи, зарегистрированные в подвале 17-этажного здания. Гибкие здания расположены вблизи тектонических разломов. Построены спектральные кривые, характеризующие частотный состав сейсмического
воздействия. Установлено, что частотные характеристики основания, сложенные грунтами 2-ой категории по сейсмическим свойствам, высокочастотные с преобладающими периодами 0,06-0,23 сек. Резонансные явления для гибких зданий при воздействии местных землетрясений не наблюдаются. Инструментальные записи включены в базу данных акселерограмм АО «КазНИИСА».