Вопросы инженерной сейсмологии: статья

Оценка влияния различных факторов инженерно-геологической обстановки на сейсмическую интенсивность
А.С. Алешин
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
Журнал: Вопросы инженерной сейсмологии
Том: 50
Номер: 1
Год: 2023
Страницы: 6-19
УДК: 550.344
DOI: 10.21455/VIS2023.1-1
Ключевые слова: сейсмическое микрорайонирование, сейсмический канал, динамический диапазон, приращение сейсмической интенсивности, факторы геологической обстановки, параметры грунтовой толщи, спектр реакции, коэффициент динамичности, моделирование, резонанс, антирезонанс, структурный фактор, нелинейные свойства
Аннотация: В настоящей работе система сейсмического микрорайонирования (СМР) представляется в виде сейсмического канала, одной из важнейших характеристик которого является динамический диапазон. Величину динамического диапазона D принято выражать в логарифмической мере через единицы, называемые децибелами. Введение децибелов в силу их безразмерного характера представляет собой универсальное средство оценки качества работы как сейсмического канала в целом, так и отдельных его звеньев. Использование этой характеристики позволяет корректно оценить вклад различных факторов геологической обстановки (сейсмическая жесткость, обводненность грунтов, рельеф, спектральные особенности, нелинейность и т.д.) в суммарное значение сейсмической интенсивности. Оценка вкладов различных компонент приращения сейсмической интенсивности дала следующие результаты: сейсмическая жесткость увеличивает сейсмическое воздействие на 6 дБ; учет обводненности не требует введения дополнительной поправки; влияние резонансных явлений оценивается значением около 10.5 дБ; влияние рельефа – не более 3.5 дБ. Предлагается объединить влияние резонанса и антирезонанса на изменение приращения сейсмической интенсивности, обозначив все это влияние термином «структурный фактор». Нелинейность уменьшает динамический диапазон влияния как различных факторов, так и его общее значение. Выяснение причин сверхвысоких значений сейсмической интенсивности за счет локальных условий требует дальнейшей разработки. Полученные оценки призваны способствовать повышению эффективности методики СМР.
Список литературы: Алешин А.С. Сейсмическое микрорайонирование особо ответственных объектов. М.: Светоч Плюс, 2010. 304 с.

Алешин А.С. Континуальная теория сейсмического микрорайонирования. М.: Научный мир, 2017. 300 с.

Алешин А.С. О спектральных характеристиках грунтовой толщи // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2018. № 5. С. 16–23.

Алешин А.С. О динамическом диапазоне сейсмического микрорайонирования // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2019. № 3. С. 10–16.

Алешин А.С. Антирезонансные явления в сейсмическом микрорайонировании // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2021. № 3. С. 8–18. https://doi.org/10.37153/2618-9283-2021-3-8-18

Алешин А.С., Пиоро Е.В. О влиянии обводненности грунтов на результаты сейсмического микрорайонирования // Инженерные изыскания. 2015. № 4. С. 34–40.

Амасян Р.О., Микаелян Э.П. Модельные исследования влияния рельефа местности на распределение сейсмического волнового поля // Вопросы инженерной сейсмологии. 1982. Вып. 23. С. 69–74.

Барзам В.А. О колебаниях рыхлых водонасыщенных грунтов // Вопросы инженерной сейсмологии. 1982. Вып. 23. С. 30–37.

Баркан Д.Д., Трофименков Ю.Г., Голубцова М.Н. Влияние свойств грунтов оснований при расчете сооружений на сейсмическое воздействие // Свойства грунтов при вибрациях. Ташкент: ФАН, 1975. С. 55–69.

Бате К, Вилсон Е. Численные методы анализа и метод конечных элементов. М.: Стройиздат, 1982. 448 с.

ГОСТ Р 57546–2017 Землетрясения. Шкала сейсмической интенсивности. М.: Стандартинформ, 2017. 32 с.

Заалишвили В.Б. Физические основы сейсмического микрорайонирования. М.: ОИФЗ РАН, 2000. 367 с.

Заалишвили В.Б. Сейсмическое микрорайонирование территорий городов, населенных пунктов и больших строительных площадок. М.: Наука, 2009. 350 с.

Заалишвили В.Б., Мельков Д.А., Отинашвили М.Г. Использование метода конечных элементов при оценке сейсмической опасности горных территорий // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2008. № 3. С. 49–52.

Медведев С.В. Инженерная сейсмология. М.: Стройиздат, 1962. 284 с.

Методические рекомендации по сейсмическому микрорайонированию участков строительства транспортных сооружений. МДС 22-1.2004. М.: ФГУП ЦПП, 2004. 48 с.

Назаров Г.Н. Скорости распространения продольных и поперечных волн в грунтовых массивах и основные инженерно-геологические характеристики грунтов // Сейсмическое микрорайонирование / Ред. С.В. Медведев. М.: Наука, 1977. С. 129–137.

Пучков С.В. Значение рельефа местности при сейсмическом микрорайонировании // Тр. ИФЗ АН СССР. 1965. № 36 (203). С. 100–105.

Пучков С.В., Гарагозов Д. Исследование влияния холмистого рельефа местности на интенсивность сейсмических колебаний при землетрясениях. // Вопросы инженерной сейсмологии. 1973. Вып. 15. С. 90–93.

Рекомендации по сейсмическому микрорайонированию РСМ-73 // Вопросы инженерной сейсмологии. 1973. Вып. 15. С.6–34.

Слуцковский А.И. О динамическом диапазоне колебаний, регистрируемых при сейсмической разведке методом отраженных волн // Разведочная и промысловая геофизика. 1958. Вып. 22. С. 55–60.

СП 283.1325800.2016 Объекты строительные повышенной ответственности. Правила сейсмического микрорайонирования. М.: Стандартинформ, 2016. 24 с.

СП 14.13330.2018 Строительство в сейсмических районах. Актуализированная редакция СНиП II-7-81*. М.: Стандартинформ, 2018. 122 с.

Bardet J.P., Tobita T. NERA. A Computer Program for Nonlinear Earthquake Site Response Analyses of Layered Soil Deposits. University of Southern California, Department of Civil Engineering, 2001. 44 p.

NEHRP (National Earthquake Hazards Reduction Program) recommended provisions for seismic regulations of new buildings and other structures. FEMA 450. 2003 Edition. Washington, D.C.: Building Seismic Safety Council, National Institute of Building Sciences, 2004. 356 p.

Pavlenko O.V. Possible mechanisms for generation of anomalously high PGA during the 2011 Tohoku earthquake // Pure Appl. Geophys. 2017. V. 174, Iss. 8. P. 2909–2924. https://doi.org/10.1007/s00024-017-1558-2

Smith W.E.T. Earthquakes of Eastern Canada and Adjacent Areas, 1534–1927 (Publications of the Dominion Observatory, V. 26, Iss. 5). Ottawa: R. Duhamel, 1962. 31 p.