Вопросы инженерной сейсмологии: статья

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПИКОВЫХ УСКОРЕНИЙ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ ДЛЯ ПЛОЩАДКИ СТРОИТЕЛЬСТВА
О.Б. САБИРОВА
Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I
Журнал: Вопросы инженерной сейсмологии
Том: 48
Номер: 1
Год: 2021
Страницы: 5-14
УДК: 624.042.7
DOI: 10.21455/VIS2021.1-1
Информация об авторах
Аннотация
Библиографический список
Ключевые слова: допустимая вероятность, пиковые ускорения, землетрясение, интегрирование по баллам, ситуационная сейсмичность
Аннотация: Для решения задач антисейсмического усиления зданий и сооружений при многоуровневом проектировании и оценке рисков для описания сейсмической опасности территории недостаточно целочисленных макросейсмических баллов: возникает необходимость задания пиковых ускорений и оценки их статистических параметров. С этой целью в статье рассмотрено построение функции плотности распределения пиковых ускорений для площадки строительства. Исходными данными для такого построения являются сотрясаемость территории, значения пиковых ускорений по шкале интенсивности сейсмического воздействия, а также гипотеза о распределении пиковых ускорений по закону Вейбулла при условии, что землетрясение произошло. Значения пиковых ускорений приняты в соответствии с новой шкалой интенсивности, разработанной Ф.Ф. Аптикаевым. Сотрясаемость территории принималась в соответствии с традиционной линейной зависимостью логарифма повторяемости от макросейсмического балла. Ограничение целочисленными баллами приводит к полиэкстремальному распределению пиковых ускорений с пиками на целых баллах, поскольку предполагается, что землетрясения с промежуточными значениями интенсивности отсутствуют. Особенность настоящего исследования заключается в том, что для построения функций плотности распределения пиковых ускорений использован не макросейсмический дискретный балл, а непрерывный расчетный балл, а суммирование по целым баллам заменено соответствующим интегрированием. Для этого применяется аппроксимирующая зависимость пиковых ускорений от макросейсмического балла по точкам, приведенным в шкале балльности. В результате получена монотонно убывающая функция плотности распределения ускорений, которая в первом приближении аппроксимируется экспоненциальным распределением. Предложенная методика позволяет строить функции плотности распределения ускорений на основе только карт ОСР и шкалы интенсивности, что важно при проектировании объектов массового строительства, для которых не проводится детальное или микросейсмическое районирование.
Список литературы: Аптикаев Ф.Ф. Инструментальная шкала сейсмической интенсивности. М.: ООО «Наука и образование», 2012. 176 с.

Аптикаев Ф.Ф., Эртелева О.О. Российская сейсмическая шкала нового поколения // Вопросы инженерной сейсмологии. 2016. Т. 43, № 2. С. 37-46.

Богданова М.А., Огнева С.С., Уздин А.М., Чернов В.П. Оценка доверительных границ для величины риска // Природные и техногенные риски. Безопасность сооружений. 2013. № 3. С. 46-49.

Богданова М.A., Нестерова О.П., Никонова Н.В., Ткаченко А.С., Уздин А.М., Рахманова М., Азаев Т.М., Зайнулабидова Х.Р. Числовые характеристики сейсмических воздействий // Наука и мир. 2017. № 3 (43). С. 49-55.

Гнеденко Б.В. Курс теории вероятностей. М., 1954. 412 с.

ГОСТ Р 57546-2017 Землетрясения. Шкала сейсмической интенсивности. М., 2017. 28 с.

Деменкова М.С., Уздин А.М. Использование дробных баллов в инженерной сейсмологии и сейсмостойком строительстве // Вопросы инженерной сейсмологии. 2019. Т. 46, № 1. С. 78-83. https://doi.org/10.21455/VIS2019.1-6

Долгая А.А. Моделирование сейсмического воздействия коротким временным процессом // Э-И. ВНИИНТПИ. Сер. Сейсмостойкое строительство. 1994. Вып. 5-6. С. 56-63.

Завьялов А.Д., Перетокин С.А., Данилова Т.И., Медведева Н.С., Акатова К.Н. Общее сейсмическое районирование: от карт ОСР-97 к картам ОСР-2016 и картам нового поколения в параметрах физических характеристик // Вопросы инженерной сейсмологии. 2018. Т. 45, № 4. С. 47-68. https://doi.org/10.21455/VIS2018.4-4

Кузнецова И.О., Уздин А.М., Сабирова О.Б., Юань Чан. Оценка коэффициентов сочетаний сейсмической и подвижной нагрузок для мостов с совмещенным движением // Известия ПГУПС. 2018. № 2. С. 206-214.

Назарова Ш.Ш., Уздин А.М. Задание пиковых ускорений для многоуровневого проектирования сейсмостойких конструкций // Вопросы инженерной сейсмологии. 2019. Т. 46, № 3. С. 123-136. https://doi.org/10.21455/VIS2019.3-8

Нестерова О.П., Ткаченко А.С., Уздин А.М., Долгая А.А., Смирнова Л.Н., Гуань Ю. К вопросу о задании уровня сейсмического воздействия в шкалах балльности и нормах проектирования // Вопросы инженерной сейсмологии. 2018. Т. 45, № 1. C. 73-80. https://doi.org/10.21455/VIS2018.1-7

Сабирова О.Б. Оценка коэффициентов сочетаний сейсмической и ветровой нагрузок // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2018. № 6. С. 39-42.

Сабирова О.Б. Оценка коэффициентов сочетаний сейсмической и ледовой нагрузок // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2019. № 1. С. 28-32.

Сабирова О.Б., Сахаров О.А., Уздин А.М. Функция плотности распределения ускорений для площадки строительства // Природные и техногенные риски. Безопасность сооружений. 2019. № 6 (43). С. 26-28.

Сахаров О.А. Назначение расчетного ускорения с учетом новых карт сейсмического районирования // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2003а. № 2. С. 48-49.

Сахаров О.А. К вопросу о назначении коэффициентов сочетаний сейсмической и других нагрузок // Сейсмостойкое строительство. 2003б. № 2. С. 9-11.

Сахаров О.А. К вопросу задания сейсмического воздействия при многоуровневом проектировании сейсмостойких конструкций // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2004. № 4. С. 7-9.

Сидорин А.Я. Комментарии к Европейской макросейсмической шкале EMS-98 в ракурсе ее применимости в России // Вопросы инженерной сейсмологии. 2009. Т. 36, № 3. С. 73-80.

Уломов В.И. Актуализация нормативного сейсмического районирования в составе единой информационной системы «Сейсмобезопасность России» // Вопросы инженерной сейсмологии. 2012. Т. 39, № 1. С. 5-38.

Уломов В.И., Богданов М.И. Новый комплекс карт общего сейсмического районирования территории Российской Федерации (ОСР-2012) // Инженерные изыскания. 2013. № 8. С. 30-39.

Уломов В.И., Богданов М.И. Карты сейсмического районирования ОСР-2016 в масштабе 1:8 000 000 [Электронный ресурс http://snezhinka.7bb.ru/viewtopic.php?id=15209, дата обращения 15.12.2019].

Уломов В.И., Перетокин С.А., Медведева Н.С., Акатова К.Н., Данилова Т.И. Сейсмологические аспекты общего сейсмического районирования территории Российской Федерации (карты ОСР-97, ОСР-2012, ОСР-2014) // Вопросы инженерной сейсмологии. 2014. Т. 41, № 4. С. 5-24.

Уздин А.М., Воробьев В.А., Богданова М.А., Сигидов В.В., Ваничева С.С. Экономика сейсмостойкого строительства. М.: ФГПУ ДПО «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2017. 176 с.

Уздин А.М., Никонова Н.В., Назарова Ш.Ш., Сабирова О.Б. Актуализация действующих сводов правил с учетом новой шкалы балльности // Природные и техногенные риски. Безопасность сооружений. 2019. № 6. С. 19-25.

Эртелева О.О., Аптикаев Ф.Ф. Применение теории размерностей и подобия при задании сейсмических воздействий // Вопросы инженерной сейсмологии. 2018. Т. 45, № 1. С. 59-72. https://doi.org/10.21455/VIS2018.1-6

El-Hussain I., Deif A., Al-Jabri K., Toksoz N., El-Hady Sh., Al-Hashmi S., Al-Toubi K., Al-Shijbi Y., Al-Saifi M., Kuleli S. Probabilistic seismic hazard maps for the sultanate of Oman // Nat. Hazards. 2012. V. 64, Iss. 1. P. 173-210.

Grűnthal G. (ed). European Macroseismic Scale. EMS-98. Luxemburg: ESC, 1998. 101 p.

Le norme tecniche per le costruzioni. Il ministero delle infrastrutture e dei trasporti. N 8. 2018. 372 p.

Nicknam A., Khanzadi M., Motaghed S., Yazdani A. Applying b-value variation to seismic hazard analysis using closed-form joint probability distribution // J. Vibroengineering. 2014. No. 16, Iss. 3. P. 1376-1386.

Ulomov V.I. Siesmic hazard for Northen Eurasion // Annali di geofizica. 1999. No. 42 P. 1023-1038.

Uzdin A.M., Prokopovich S.V. Some principles of generating seismic input for calculating structures // E3S Web of Conferences 157, 06021 (2020), KTTI-2019. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202015706021

Vipin K.S., Anbazhagan P., Sitharam T.G. Estimation of peak ground acceleration and spectral acceleration for South India with local site effects: probabilistic approach // Nat. Hazards Earth Syst. Sci. 2009. V. 9. P. 865-878.

Zaslavsky Y., Rabinovich M., Perelman N., Avirav V. Seismic hazard maps in terms of spectral acceleration at periods of 0.2 sec and 1 sec for the design response spectrum (two-point method) // The National Steering Committee for Earthquake Preparedness. 2009. No. 522/474/09. P. 35.