Изложены основы общей теории сейсмостойкости, обобщены результаты отечественных и зарубежных исследований. Особое внимание уделено современному обоснованию спектрального метода расчета для оценки сейсмостойкости сооружений и расчетам по акселерограммам землетрясений. Проводится систематизированное изложение методов сейсмостойкости эксплуатируемых сооружений и их антисейсмического усиления. Рассмотрены методы сейсмогашения и сейсмоизоляции конструкций. Значительное внимание уделено теории сейсмостойкости специальных сооружений: плотин, АЭС и т.п. При этом рассмотрены вопросы учета взаимодействия сооружений с грунтом, протяженности конструкции, использования искусственных оснований и др. Книга предназначена в качестве учебного пособия для аспирантов и студентов старших курсов, специализирующихся в области сейсмостойкого строительства, а также для инженеров-проектировщиков и научных работников, занимающихся указанными вопросами.

Введение

Глава 1. Краткая характеристика сейсмических воздействий и сейсмической опасности территории
1.1. Общие сведения о землетрясениях
1.2. Основные характеристики сейсмической опасности территории

Глава 2. Основы теории сейсмостойкости зданий и сооружений
2.1. Общие принципы нормирования сейсмостойкого строительства
2.2. Статический метод расчета сооружений на сейсмические воздействия
2.3. Спектральный метод расчета сооружений на сейсмические воздействия
2.3.1. Понятие о спектральном методе расчета сооружений
2.3.2. Теоретические основы спектрального метода определения сейсмических нагрузок
2.3.3. Нормирование сейсмических нагрузок по спектральной методике
2.4. Динамические методы расчета сооружений на сейсмические воздействия
2.4.1. Возможности динамических методов при оценке сейсмостойкости сооружений
2.4.2. Особенности задания входной информации для динамических расчетов
2.4.3. Методы численного интегрирования уравнений сейсмических колебаний
2.5. Статистические методы теории сейсмостойкости

Глава 3. Методы антисейсмического усиления сооружений
3.1. Классификация методов антисейсмического усиления
3.2. Традиционные методы и средства защиты зданий и сооружений от землетрясений
3.2.1 Основные положения
3.2.2. Здания с несущими стенами из кирпича или каменной кладки
3.2.3 Крупноблочные здания
3.2.4. Крупнопанельные здания
3.2.5. Каркасные здания
3.3. Сейсмоизоляция зданий и сооружений
3.4. Подбор параметров сейсмоизолируюших фундаментов
3.5. Гашение сейсмических колебаний зданий и сооружений
3.5.1. Конструкции демпферов для гашения сейсмических колебаний 
3.5.2. Возможность применения динамических гасителей колебаний (ДГК) для сейсмозащиты зданий и сооружений
3.6. Проектирование сейсмостойких конструкций с заданными параметрами предельных состояний

Глава 4. Основы методов оценки сейсмостойкости эксплуатируемых сооружений
4.1. Общие принципы оценки сейсмостойкости эксплуатируемых сооружений. Понятие класса сейсмостойкости сооружения и его элементов
4.2. Расчет сооружения на действие тестового землетрясения
4.3. Определение классов сейсмостойкости некоторых характерных элементов конструкций
4.4. Критерии необходимости антисейсмического усиления эксплуатируемых сооружений

Глава 5. Некоторые специальные вопросы теории сейсмостойкости
5.1. Проблемы сейсмостойкости инженерных сооружений
5.2. Учет взаимодействия сооружений с основанием при оценке сейсмостойкости сооружений
5.2.1. Задание сейсмологической информации
5.2.2 Динамические модели грунтовых оснований
5.2.3. Теория расчета сейсмостойкости сооружений с учетом основания
5.2.4. Некоторые общие закономерности взаимодействия сооружения с основанием
5.2.5 Учет взаимодействия сооружения с основанием для некоторых инженерных сооружений
5.3. Использование искусственных оснований в сейсмостойком строительстве
5.3.1. Подбор параметров уплотненной подушки в качестве искусственного основания
5.3.2. Оценка влияния искусственного основания на сейсмичность площадки строительства
5.3.3. Подбор параметров искусственного основания для зданий с жесткой конструктивной схемой
5.3.4. Оценка сейсмостойких зданий с жесткой конструктивной схемой на искусственном основании в виде свайного ростверка с промежуточной грунтовой подушкой 
5.4. Учет протяженности сооружений при оценке их сейсмостойкости

Список литературы

От авторов

Эта книга написана учениками доктора технических наук, профессора О.А. Савинова. Олег Александрович был одним на крупнейших ученых-инженеров, много лет проработавший в области динамики сооружений и сейсмостойкого строительства Ему принадлежат фундаментальные разработки по динамике фундаментов, виброукладке бетона, вибротехнике.

Последние двадцать лет Олег Александрович активно работал и в области теории сейсмостойкости и сейсмостойкого строительства. Под его руководством были подготовлены нормативные рекомендации по расчету сейсмостойкости плотни, по сейсмоизоляции атомных станций, предложены оригинальные конструкции пневмозащиты плотин и резервуаров Ему принадлежит более 500 научных трудов по динамике оснований и фундаментов, вибротехнике, сейсмостойкости сооружений.

Много работая с аспирантами, Олег Александрович хотел написать для них книгу по основам теории сейсмостойкости зданий и сооружений Тяжелая болезнь не позволила ему реализовать задуманное, и мы попытались изложить то, чему научились за время более чем 20-летней совместной работы с профессором О.А. Савиновым.

При написании и подготовке рукописи к изданию авторам помогли аспиранты А.О. Минченко (разделы 51, 52, 53), А.А. Долгая (раздел 2.4), И.О. Ирзахметова (разделы 53, 4), Раздел 4.3 написан И.О. Ирзахметовой.

Введение

Землетрясения занимают третье место после тайфунов и наводнений по величине ущерба, причиняемого населению. При разрушительных землетрясениях гибнут сотни и тысячи людей, а десятки тысяч остаются без крова.

Так, землетрясение 1920 г. в Китайской провинции Ганьсу на границе с Тибетом вызвало разрушение на площади свыше 40 тыс. км² и унесло более 400 тыс. человеческих жизней. При Ашхабадском землетрясении в 1948 г. погибло около 100 тыс. человек, а при Армянском 1988 г. — около 30 тыс. человек. Если говорить о материальном ущербе при землетрясении, то можно отметить, что, например, в Сан-Фернандо он превысил 500 тыс. долларов, но это было далеко не самое сильное землетрясение. Землетрясений такой силы ежегодно происходит от 60 до 70.

При всей тяжести последствий землетрясений оказывается, что уменьшение ущерба и, прежде всего, безопасность людей можно обеспечить при соблюдении определенных требований к проектированию и строительству зданий и сооружений в сейсмических районах. Например, ущерб от землетрясения в Сан-Франциско превысил полмиллиарда долларов и привел к гибели 64 человек. Однако почти все случаи гибели людей и дорогостоящего оборудования произошли в старых домах, построенных до введения нормативов на сейсмостойкость конструкций.

Таким образом, задача обеспечения сейсмостойкости застройки не только возможна, но и необходима в сейсмических районах. Весьма актуальны эти вопросы и для ближневосточного региона, где сейсмическим воздействиям подвержены территории стран Марокко, Алжира, Израиля, Египта, Ливана и др.

Следует отметить, что проблема сейсмостойкости относится к числу наиболее сложных в строительстве. Ее решение требует специальных знаний в области инженерной сейсмологии, механики грунтов, динамики сооружений и других дисциплин, которые должны рассматриваться комплексно, с учетом специфики воздействия, работы конструкции и конечной задачи — сохранности жизни людей и ценного оборудования. Все это позволяет рассматривать теорию сейсмостойкости как самостоятельную дисциплину, необходимую при проектировании и расчете сооружений.

Целью настоящей книги является изложение основ теории сейсмостойкости зданий и сооружений для иностранных студентов и аспирантов, обучающихся в России.

Вопросам разработки теории и практики сейсмостойкого строительства посвящена обширная литература. Для подготовки настоящей книги использованы работы К.О. Завриева, И.Л. Корчинского, С.В. Медведева, С.В. Полякова, Т.Ж. Жунусова, Я.М. Айзенберга, О.А. Савинова, М. Био, Р. Клафа, Э. Розенблута, Н. Ньюмарка, Ш. Окамото, Дж. Пензиена и других специалистов.