Оценка влияния поверхностных слоев грунта на параметры спектров максимальных реакций


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Поверхностные слои обычно сложены относительно рыхлыми грунтами, значительно отличающимися по сейсмическим характеристикам от более глубоких слоев. Из-за этого оказывается затруднительным применять общую исходную сейсмическую информацию, не учитывающую локальные инженерно-геологические условия. В общем случае сейсмическое воздействие задается в виде спектров максимальных реакций для скальных или жестких грунтов. Для учета локальных геологических условий применяются поправочные грунтовые коэффициенты, которые не всегда правильно описывают усиление колебаний. Для получения аналитических зависимостей использовался метод решения задач теории упругости, основанный на свойствах изображения Фурье финитных функций. Используя теорему взаимности, определены перемещения свободной поверхности от нагрузки на границе раздела, которая задается падающей волной. Описаны способы задания исходных сейсмических воздействий в современных нормативных документах разных стран. Разработана методика, позволяющая учитывать влияние мягких слоев грунта на параметры спектров максимальных реакций. Получено выражение для коэффициентов усиления спектров максимальных реакций в поверхностных слоях грунтов, позволяющее более точно оценивать локальные инженерно-геологические условия, учитывая резонансные эффекты колебаний поверхности. Приведен пример определения коэффициентов усиления колебаний грунта для грунтовых условий Сирийской Арабской Республики.

Об авторах

Евгений Николаевич Курбацкий

Российский университет транспорта (МИИТ)

Автор, ответственный за переписку.
Email: dynamic.miit@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-8593-0340
SPIN-код: 8993-9910

академик РАТ, доктор технических наук, профессор кафедры мосты и тоннели

Российская Федерация, 127994, ГСП-4, г. Москва, ул. Образцова, д. 9

Екатерина Алексеевна Пестрякова

Российский университет транспорта (МИИТ)

Email: kate.pestriakova@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-3441-1011
SPIN-код: 6339-2821

кандидат технических наук, доцент кафедры мосты и тоннели

Российская Федерация, 127994, ГСП-4, г. Москва, ул. Образцова, д. 9

Шахд Алрмиш Хуссейн

Российский университет транспорта (МИИТ)

Email: shahdalrmish@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0004-8106-9698

аспирант кафедры мосты и тоннели

Российская Федерация, 127994, ГСП-4, г. Москва, ул. Образцова, д. 9

Список литературы

  1. Seed H.B., Idriss I.M. Soil Moduli and Damping Factors for Dynamic Response Analysis. Report No. UCB/EERC70/10. Berkeley: Earthquake Engineering Research Center, University of California; December, 1970. 48 p.
  2. Seed H.B., Wong R.T., Idriss I.M., Tokimatsu K. Moduli and Damping factors for Dynamic Analyses of Cohesionless Soils. Journal of the Geotechnical Engineering Division. 1986;112(11):1016-1032. https://doi.org/10.1061/(ASCE)07339410(1986)112:11(1016)
  3. Corchete V. The Analysis of Accelerograms for the Earthquake Resistant Design of Structures. International Journal of Geosciences. 2010;1(1)0:32-37. https://doi.org/10.4236/ijg.2010.11004
  4. Love A.E.H. A treatise on the mathematical theory of elasticity. 4th ed. Dover Publications, 1944. 660 p.
  5. Cui Z., Sheng Q., Leng X.L. Effects of a controlling geological discontinuity on the seismic stability of an underground cavern subjected to near-fault ground motions. Bulletin of Engineering Geology and the Environment. 2018;77:265-282. https://doi.org/10.1007/s10064-016-0936-9 EDN: XSAOKQ
  6. Wolf K.B., Krotzsch G. Geometry and dynamics in refracting systems. European Journal of Physics. 1995;16:14-20. https://doi.org/10.1088/0143-0807/16/1/003 ISSN 0143-0807
  7. Ameratunga J., Sivakugan N., Das B.M. Correlations of Soil and Rock Properties in Geotechnical Engineering. New Delhi: Springer Publ.; 2019. https://doi.org/10.1007/978-81-322-2629-1
  8. Saragoni G.R. Earthquake Geotechnical Engineering Design. Part of the book series: Geotechnical. Geological and Earthquake Engineering. Maugeri M., Soccodato C. (Eds.). 2014;28:181-192. http://doi.org/10.1007/978-3-319-03182-8
  9. Reinhorn A.M., Deierlein G.G., Willford M. Nonlinear Structural Analysis for Seismic Design. A Guide for Practicing Engineers. NEHRP Seismic Design Technical Brief. No. 4. Gaithersburg: National Institute of Standards and Technology Pub.; 2010. Available from: http://www.nehrp.gov -> nistgcr10-917-5.pdf (accessed: 12.08.2024).
  10. Xu X.M., Ling D.S., Cheng Y.P., Chen Y.M. Correlation between liquefaction resistance and shear wave velocity of granular soils: a micromechanical perspective. Geotechnique. 2015;65(5):337-348. http://doi.org/10.1680/geot.SIP.15.P.022
  11. Verrucci L.G., Lanzo G., Tommasi P., Rotonda T. Cyclic and dynamic behaviour of a soft pyroclastic rock. Geotechnique. 2015;65(5):359-373. http://doi.org/10.1680/geot.SIP.15.P.012
  12. Kurbatskiy E.N. A method for solving problems in structural mechanics and elasticity theory based on the properties of Fourier images of finite functions. Dis. doc. of technical sciences. 1995. (In Russ.) EDN: ZJKORJ
  13. White J.E. Use of reciprocity theorem for computation of low-frequency radiation patterns. Geophysics. 1960;25: 613-624. https://doi.org/10.1190/1.1438742
  14. Basanquet L., Paley R., Wiener N. Fourier Transforms in the Complex Domain. American Mathematical Soc., 1934. ISBN 978-0-8218-1019-4
  15. White J.E., Lindsay R. Seismic waves. Radiation, transmission, and attenuation. Physics Today. 1967;20(2):74-75. https://doi.org/10.1063/1.3034162
  16. Kurbatskiy E.N., Mondrus V.L., Titov E.Yu., Yemelyanova G.A., Pestryakova E.A. Outdated provisions of the Russian federation norms regulating construction in seismic areas. Academia. Architecture and construction. 2024;(1): 159-165. (In Russ.) https://doi.org/10.22337/2077-9038-2024-1-159-165 EDN: DIMXBS
  17. Newmark N.M., Hall W.J. Earthquake Spectra and Design. Earthquake Engineering Research Institute. Berkeley, California. 1982. ISBN-10: 0943198224. ISBN-13: 978-0943198224

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).