Книга посвящена вопросам проектирования и выбора конструктивных форм свайных и гравитационных гидротехнических сооружений водного транспорта для сейсмических районов. На основе фактического материала произведен анализ разрушений и повреждений гидросооружений. Произведены теоретические исследования динамической работы конструкций рассматриваемых типов сооружений с учетом гидродинамического воздействия воды при сейсмических явлениях. Разработаны практические способы расчетов сейсмостойкости гидротехнических сооружений. Приведены рекомендации по конструированию сооружений с учетом сейсмических воздействий. Книга предназначена для использования в научно-исследовательских, проектных, строительных и эксплуатирующих гидротехнические сооружения организациях, а также в учебном процессе.

Предисловие

Глава I. Некоторые общие положения по сейсмостойкому строительству и конструктивные формы портовых гидротехнических сооружений
Общие сведения
Основные положения нормативов по расчетам сооружений на сейсмические воздействия
Основные конструктивные формы гидросооружений свайного типа
Основные конструктивные формы гидросооружений гравитационного типа

Глава II. Сейсмические явления на побережьях и родных акваториях, цунами
Землетрясения у побережий водных бассейнов
Явление цунами
Некоторые расчетные положения
Воздействие цунами на морские гидротехнические сооружения
Мероприятия по борьбе с цунами

Глава III. Разрушения, повреждения и конструкции портовых гидросооружений в сейсмических районах
Сооружения свайного типа
Сооружения гравитационного типа
Сооружения специальной конструкции и некоторые общие замечания

Глава IV. Основные вопросы динамики свайных сооружений при упругом подвижном основании
К постановке задач
Сейсмические уравнения колебаний твердого тела (пространственная задача)
Свободные колебания без затухания
Свободные колебания с учетом затухания
Вынужденные колебания при сейсмическом воздействии
Статический расчет сооружений с жестким ростверком
Усилия в сваях и гибких стенках при движении их концов

Глава V, Основные вопросы динамики массивных сооружений при упругом подвижном основании
Сейсмические уравнения колебаний массивного сооружения (пространственная задача)
Свободные колебания без затухания
Свободные колебания с учетом затухания
Вынужденные колебания при сейсмическом воздействии
Дополнения и результаты натурных исследований массивных сооружений

Глава VI. Гидродинамическое воздействие воды
Упругие сваи и стенки с жесткой заделкой у дна и шарнирной опорой на верхнем конце
Упругие сваи и стенки с жесткими заделками концов
Примеры расчетов гидродинамического воздействия воды на гибкие сваи и стенки
Дополнительные рекомендации
Практические рекомендации для сооружений с жесткими напорными гранями 

Глава VII. Вопросы практических расчетов свайных сооружений и мероприятия по обеспечению их сейсмостойкости
Некоторые вопросы, относящиеся к расчетам свайных сооружений
Практические расчеты сейсмостойкости свайных сооружений
Оценка оснований
Общие требования и мероприятия по сейсмостойкости сооружений и конструкций
Сейсмостойкость отдельных видов сооружений и конструкций

Глава VIII. Вопросы практических: расчетов гравитационных сооружений и мероприятия по обеспечению их сейсмостойкости
Некоторые вопросы, относящиеся к расчетам гравитационных сооружений
Практические расчеты сейсмостойкости гравитационных сооружений
Пример расчета
Сейсмостойкость отдельных видов сооружений и конструкций
Литература

Предисловие

Сейсмическая активность проявляется на обширной части территории СССР с включением протяженных участков морских побережий и бассейнов рек. Сейсмические явления на земном шаре происходят постоянно и наносят огромный урон человечеству. Их разрушительная деятельность продолжается и в настоящее время, о чем свидетельствуют землетрясения хотя бы последних лет.

Уже давно практикой поставлен вопрос о разработке методов проектирования сооружений в сейсмических районах с учетом соответствующих факторов. Такие исследования ведутся учеными разных стран. Получены важные результаты по вопросам расчета, проектирования и создания сейсмостойких конструкций. Большой вклад в развитие теории и практики сейсмостойкого строительства сделан советскими учеными.

К настоящему времени, по-видимому, достаточно удовлетворительно разработаны вопросы сейсмостойкости жилых и промышленных зданий и сооружений. Однако в несравненно меньшем объеме как по кругу рассматриваемых вопросов, так и по полученным результатам выполнены научные исследования по сейсмостойкости гидротехнических сооружений. Эти исследования наиболее интенсивно проводятся в последние два—три десятилетия.

Как у нас, так и за рубежом основная часть работ по сейсмостойкости гидросооружений посвящена плотинам, как наиболее ответственным строительным элементам гидроэнергетических комплексов. Однако по вопросам сейсмостойкости транспортных гидротехнических сооружений (портовые морские и речные сооружения, сооружения для пропуска судов на гидроузлах и т. п.) литература является наиболее бедной. Отдельные статьи и отчеты рассредоточены в разнообразных изданиях многих стран, не систематизированы, имеются разноречивые мнения и т. п. Нет обобщающих работ по вопросам сейсмостойкости хотя бы основных конструктивных типов портовых гидросооружений.

Транспортное гидротехническое строительство требует больших капиталовложений. В связи с этим требуются обоснованные методы расчета, обусловливающие экономичность конструкций, удовлетворительные показатели по прочности, устойчивости и долговечности. В отличие от жилых и промышленных зданий и сооружений исследования сейсмостойкости гидросооружений связаны с изучением гидродинамического воздействия окружающей жидкой среды — воды.

Состав и конструкции портовых гидросооружений, а также вопросы их проектирования и расчета в обычных несейсмических условиях рассматриваются в многочисленных работах. Предполагается, что читатель в той или другой мере знаком с этими вопросами. Последние в данной книге не рассматриваются, а только частично затрагиваются с точки зрения работы гидросооружений при сейсмических воздействиях и обеспечения их сейсмостойкости. Здесь не излагаются также обоснования общеизвестных положений по сейсмостойкости инженерных сооружений вообще. Такие обоснования приводятся в специальной литературе.

В книге рассматриваются вопросы сейсмостойкости свайных и гравитационных гидросооружений, являющихся основными конструктивными формами в воднотранспортных строительных комплексах (причальные и оградительные сооружения портов и т. п.). Однако приложения результатов более широкие, поскольку отмеченные конструктивные типы сооружений входят также в гидроэнергетические, гидромелиоративные, санитарно-технические и другие строительные комплексы.

Нужно отметить, что недопустимы как недооценка, так и переоценка разрушительного действия землетрясения. В обоих случаях это приводит к экономическим просчетам: в первом случае требуются большие капиталовложения для восстановления сооружений, а во втором — при строительстве сооружений. Изучение опыта сейсмостойкого строительства у нас и за рубежом, анализ разрушений гидросооружений при землетрясениях показывают, что можно существенно уменьшить затраты уже выбором соответствующих конструктивных форм сооружений с определенным распределением в них масс и жесткостей, выбором материалов и более благоприятных в сейсмическом отношении площадок для строительства и т. п.

Данная книга, по-видимому, является первой обобщающей монографией по проблеме сейсмостойкости портовых гидротехнических сооружений.