Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,916

СПОСОБ ОБСЛЕДОВАНИЯ КОНСТРУКТИВНОЙ ЦЕЛОСТНОСТИ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Антоновская Г.Н. Шахова Е.В.
В наш век интенсивной застройки городских территорий мы все чаще сталкиваемся с проявлением разрушения строительных конструкций, обусловленных влиянием техногенных и природных факторов.

Современные города мира включают высотные здания как яркие градостроительные объекты особой важности, поскольку связаны с большим скоплением населения и многокилометровыми энергетическими и коммунальными сетями. При относительно небольшой площади основания и значительной высоте создаются условия, благоприятные для возбуждения колебаний зданий. Особенностью г. Архангельска, как и многочисленных провинциальных городов России, является наличие деревянных построек, в том числе жилых домов. В последнее время все чаще наблюдается явление "спрыгивания" со свай деревянных домов. Это явление нельзя объяснить лишь одним присутствием слабых грунтов почти на всей территории города.

При проектировании и строительстве инженерных сооружений необходимо считаться с особенностями геологической среды и тем более учитывать ее изменение под влиянием деятельности человека [1]. Помимо сейсмических и ветровых воздействий, учитываемых СНиП, на реальное здание действуют слабые колебания разнообразной природы - от инженерных коммуникаций, транспорта и пр. Нормами ограничивается допустимый уровень создаваемых ускорений, детальный анализ колебаний - источников, дальнодействия, временного хода - практически не ведется. Это существенное упущение, т. к. реальные воздействия не "участвуют" в расчетах, что проявляется, например, в различиях измеряемых и расчетных ускорений. Существенными вопросами инженерных решений сейчас становятся вопросы расчета усталостных явлений, причем как строительных материалов, так и грунтов. Особенность проблемы состоит в том, что "работающие" здесь явления многоцикловой усталости для слабых и долговременных воздействий (более 109 циклов) практически не изучены [2].

Таким образом, проблема введения в расчетную схему слабых природных и техногенных вибровоздействий порождает круг задач, основой для которых является получение экспериментальных данных о динамике зданий.

Колеблющиеся под действием ветра здания и сооружения являются своеобразным источником, освещающим земную кору, причем источник излучает всегда и бесплатно, что важно для производства работ. Как правило, в регистрируемых сейсмических сигналах доминируют колебания первой формы, т. е. на основной частоте, хотя могут быть достаточно интенсивны и обертоны; значение частот определяется конструктивной схемой сооружения.

Разработан способ измерения собственных частот колебания зданий. Сейсмическим методом проведено исследование ряда зданий в г. Архангельске. Изучалось соотношение их собственных и вынужденных колебаний резонансного типа. Был сделан вывод, что грунты в условиях городской среды становятся элементом связи между зданиями и включаются в активную динамику объектов. Предложен способ обследования зданий с целью определения их конструктивной прочности. Способ был опробован на здании в г. Архангельске, где взрывом газа был практически полностью разрушен крайний подъезд. Измерение собственных частот колебаний на различных этажах разрушенного дома и расположенного невдалеке дома такой же конструкции показало отсутствие собственных частот колебаний на вертикальной компоненте у аварийного дома в отличие от целого. Из этого можно сделать вывод, что в пострадавшем доме нарушены прочные связи между строительными конструкциями и перед заселением он нуждается в существенном укреплении [3].

Исследования на других зданиях в черте г. Архангельска, проведенные этим же способом, установили нарушение прочности в отдельных их элементах, что также требует проведения работ по их укреплению.

Предложенный способ производителен, позволяет получать информацию прямо в процессе исследования и не требует больших затрат.

Разработана методика сейсмометрического обследования архитектурных памятников на примере Белой башни Преображенского монастыря о. Соловецкий. Рекогносцировочные наблюдения показали эффективность предлагаемого макетного варианта методики для выявления нарушений целостности конструктивной схемы сооружения. Кроме того, получены интересные и в некоторой степени неожиданные свидетельства об отсутствии связи сооружения с основанием. Этот факт требует дополнительной проверки, в том числе привлечения данных малоглубинной сейсморазведки.

Авторы выражают благодарность научному руководителю чл.-корр. РАН, дг-мн профессору Ф.Н. Юдахину и научному консультанту дф-мн Н.К. Капустян.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Кубасов В.Н., Осипов Н.А. К вопросу информационного обеспечения инженерно - геологических исследований // Матер. Междунар. науч.-технич. конфер. "Опыт строительства и реконструкции зданий и сооружений на слабых грунтах. Архангельск: Изд-во АГТУ, 2003. С. 79-83.
  2. Острецов В.М., Гендельман Л.Б., Дыховичная Н.А., Капустян Н.К. Высотные здания - активный элемент геологической среды города // Сергеевские чтения. Выпуск6. Матер. годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологи "Инженерная геология и охрана геологической среды. Современное состояние и перспективы развития". М.: ГЕОС, 2004.С.417-421.
  3. Yudahin F., Kapustian N. Mapping of neotectonic faults by using of wind oscillations on seismometric data // 32nd Int. Geol. Congr., 2004, Abs. Vol. CD-ROM. http://www.32igc.org/

Библиографическая ссылка

Антоновская Г.Н., Шахова Е.В. СПОСОБ ОБСЛЕДОВАНИЯ КОНСТРУКТИВНОЙ ЦЕЛОСТНОСТИ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ // Современные наукоемкие технологии. – 2005. – № 1. – С. 21-22;
URL: http://www.top-technologies.ru/ru/article/view?id=22037 (дата обращения: 03.06.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074