Динамические испытания административного здания «Красноярскгражданпроект» в г. Красноярск Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ. СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА. ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ, ПОДЗЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯ

УДК 69.058 Б01: 10.22227/1997-0935.2021.2.128-143

Динамические испытания административного здания «Красноярскгражданпроект» в г. Красноярск

Е.А. Хорошавин

Красноярский институт железнодорожного транспорта — филиал Иркутского государственного университета путей сообщения (КрИЖТ ИрГУПС);

г. Красноярск, Россия

АННОТАЦИЯ

Введение. Экспериментальные методы исследований колебаний зданий и сооружений (динамические испытания) позволяют определять индивидуальный комплекс параметров динамических характеристик собственных колебаний, присущий каждому зданию и сооружению. Для выявления динамических характеристик выбран метод стоячих волн, предоставляющий возможность получить подробную (с требуемой степенью детальности) и, главное, достоверную картину технического состояния здания.

Материалы и методы. Регистрация микросейсмических колебаний конструкций здания осуществлялась мобильным диагностическим комплексом «Метод стоячих волн» (МСВ). Была определена схема расстановки датчиков с одной опорной точкой. Для обработки данных регистрации микросейсмических колебаний здания разработан сч сч программный комплекс, реализующий метод стоячих волн. Для выделения собственных частот здания рассчитаны

сч сч спектры когерентности колебаний. Построена геоинформационная система (ГИС)-модель для представления ам-

ц (и плитуд и фаз колебаний здания.

£ ^ Результаты. Определены собственные частоты, пиковые амплитуды и фазовые характеристики волнового поля

сч сч о о

<л ел

Е О

DL °

СП ^

здания. Построены схемы распределения амплитуд и карты фаз колебаний. Обнаружены зоны деструктивных про-

с «

^ цессов в кирпичной кладке несущих стен здания и установлены причины их возникновения.

. т- Выводы. По результатам динамических испытаний административного здания получены его динамические характе-

® ® ристики. Анализ распределения этих параметров позволил оценить техническое состояние здания и дать рекомен-

5 Ц дации по его усилению. Намечены перспективы использования мобильного диагностического комплекса на основе

О -г метода стоячих волн для решения самого широкого спектра задач.

*: >

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: метод стоячих волн, динамические испытания зданий, динамические характеристики зданий, сейсмоприемник, регистратор аналоговых сигналов, регистрация микросейсмических колебаний

Ф О) := п "

^ .-2 Благодарности. Автор выражает особую благодарность в проведении данных исследований кандидату технических

§ о наук, заведующему лабораторией геодинамических и экологических рисков Красноярского филиала Института вы-

§ < числительных технологий СО РАН — Специального конструкторско-технологического бюро «Наука» (СКТБ «Наука»

4 Е ИВТ СО РАН) С.А. Перетокину.

8 « <м 5

ДЛЯ ЦИТИРОВАНИЯ: Хорошавин Е.А. Динамические испытания административного здания «Красноярскгражданпроект» в г. Красноярск // Вестник МГСУ. 2021. Т. 16. Вып. 2. С. 128-143. РО!: 10.22227/1997-0935.2021.2.128-143

5 Dynamic testing of Krasnoyarskgrazhdanproekt office building

g I in Krasnoyarsk

Evgeny A. Khoroshavin

co g Krasnoyarsk Institute of Railway Transport — branch Irkutsk State Transport University;

~ 2 Krasnoyarsk, Russian Federation

5 (9

К

ABSTRACT

Introduction. Experimental methods for studying vibrations of buildings and structures (dynamic tests) make it possible

S to determine an individual set of parameters of dynamic characteristics of natural vibrations inherent in each building and

¡E £ structure. The method of standing waves was chosen to determine dynamic characteristics; it allows to obtain detailed (with

jjj jg the required degree of detail) and, most importantly, reliable data on the technical condition of the building.

tQ > Materials and methods. Mobile diagnostic unit "Standing Wave Method" (MSW) recorded the micro-seismic vibrations

of building constructions. The layout of sensors with a single reference point was chosen. The standing wave method was

© Е.А. Хорошавин, 2021

Распространяется на основании Creative Commons Attribution Non-Commercial (CC BY-NC)

applied to develop the software package in order to process the micro-seismic vibrations of the building. Vibration coherence spectra were analyzed to identify the natural frequencies of the building. A GIS model was developed to demonstrate the amplitudes and phases of vibrations in the building.

Results. Eigenfrequencies, peak amplitudes, and phase characteristics of the building's wave field were determined. Patterns of distribution of amplitudes and maps of vibration phases were constructed. Areas, accommodating destructive processes in the brickwork of the building's bearing walls, were identified and the reasons for their occurrence were established. Conclusions. The dynamic characteristics of the building were obtained in reliance upon the results of dynamic tests of the office building. The analysis of the distribution of these parameters allowed to assess the technical condition of the building and to make recommendations towards its strengthening. The author suggests that the mobile diagnostic system, employing the standing wave method, can be used to resolve a wide range of problems.

KEYWORDS: method of standing waves, dynamic testing of buildings, dynamic characteristics of buildings, geophone, analog signal recorder, recording of micro-seismic vibrations

Acknowledgments: The author expresses his special gratitude to S.A. Peretokin, Candidate of Technical Sciences, Head of the Laboratory of Geodynamic and Environmental Risks of the Krasnoyarsk Branch of the Institute of Computational Technologies SB RAS — Special Design and Technology Bureau "Science" for his assistance in this research.

FOR CITATION: Khoroshavin E.A. Dynamic testing of Krasnoyarskgrazhdanproekt office building in Krasnoyarsk. Vestnik MGSU [Monthly Journal on Construction and Architecture]. 2021; 16(2):128-143. DOI: 10.22227/1997-0935.2021. 2.128-143 (rus.).

ВВЕДЕНИЕ

Механическая безопасность и надежность строительных объектов определена требованиями Федерального закона1 и обеспечивается рядом стандартов2' 3 и нормативных4 документов. Оценка технического состояния зданий и сооружений 2

на основании стандарта производится инструментальными методами обследования неразрушающе-го контроля и диагностики состояния строительных конструкций5 [1-6]. В этом случае физико-механические свойства материалов конструкций и фундаментов здания' а также их состояние оцениваются по ограниченной зоне проведения измерений. Для установления интегральных прочностных характеристик зданий и сооружений используют экспериментальные методы исследований колебаний зда-

1 Технический регламент о безопасности зданий и сооружений : Федеральный закон от 30.12.2009 № 384. Ст. 16 : Требования к обеспечению механической безопасности здания или сооружения.

2 ГОСТ 31937-2011. «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния» (введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27.12.2012 № 1984-ст).

3 ГОСТ 34081-2017. Здания и сооружения. Определение параметров основного тона собственных колебаний (введен в действие с 01.11.2017 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 19.10.2017 № 1449-ст).

4 СП 13-102-2003. Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений. 2003. 60 с.

5 Золотков А. С. Диагностика физического состояния зда-

ний по их динамическим характеристикам // Сейсмостой-

кое строительство. Безопасность сооружений. 2010. № 6.

С. 32-34.

ний и сооружений (динамические испытания)6' 7' 8' 9 [7-15]' позволяющие выявлять индивидуальный комплекс параметров динамических характеристик собственных колебаний' присущий каждому зданию и сооружению. Именно эти параметры определяют структуру и состояние конструкций здания и дают возможность оценить его техническое состояние [16-24].

Методы исследования собственных колебаний зданий можно разделить на испытания зданий:

• ударом (внешней импульсной нагрузкой);

• быстрым освобождением нагрузки (оттягиванием угла здания);

• вибромашинами;

• вибраторами' размещенными за пределами здания;

• промышленными взрывами;

• на воздействие землетрясений;

• на воздействие микросейсмических колебаний.

Все эти методы' разработанные для установления динамических характеристик зданий, имеют свои достоинства и недостатки и различаются

< п

tT

iH

О Г s 2

0 w t со

1 z y i

J CD

U

r i

n °

» 3

0 Ш

01

о n

6 Савин C.H. Техническая диагностика прочностных характеристик зданий и сооружений на основе анализа форм их собственных колебаний // МО РФ. 2006. 141 с.

7 Bol'shakov V.I., Chaika A.L., Sushchev S.P., Suslonov A.A., Yur'yev A.B., Bugaev S.F., Panchokha G.V., Borodulin A.V. New methods for monitoring the technical state of blast furnace enclosure without stopping the technological process // Refractories and industrial ceramics. 2007. Vol. 48. No. 3. Pp. 178-182. DOI: 10.1007/s11148-007-0055-z

8 Динамические испытания строительных материалов конструкций и сооружений / под ред. А.И. Звягинцева // Труды ЦНИИС. М., 2000. Вып. 202. 156 с.

9 Коробко В.И., Коробко А.В. Контроль качества строительных конструкций: виброакустические технологии: учебное пособие. М. : Изд-во АСВ, 2003. 288 с.

со со

n NJ ш 0 ^ 66

• ) ¡1

(D

О)

. он

■ Т

s У С О <D Ж

1°1°

по точности и детальности получаемых результатов9- 10 11- 12 [25-29].

Преимущество испытаний зданий с использованием микросейсмических шумов заключается в том, что нет затрат на возбуждение колебаний. Это — самый дешевый метод, однако, принято было считать, что результаты, полученные на микросейсмических шумах, уступают по точности всем остальным методам. Когда появились трехкомпо-нентные акселерометры высокой чувствительности (от 100 мВ/(м/с2)) и стали развиваться технологии цифровой обработки сигнала, получил развитие метод свободных колебаний. Во Всероссийском научно-исследовательском институте по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России были разработаны мобильные диагностические комплексы «Струна» и «Стрела» для оценки сейсмостойкости и диагностики зданий и сооружений13, 14, 15, 16 [30-33].

Идея метода заключается в определении динамических параметров свободных колебаний от воздействия внешней импульсной нагрузки на конструкцию. Анализируются спектры Фурье для выделения собственных форм колебаний. Дан-

г г

О О 10 Еманов А. Ф. Восстановление когерентных составляю-N N

^ ^ щих волновых полей в сейсмике : дис. ... д-ра техн. наук. <£ ф Новосибирск, 2004. 280 с.

0 3 ..

с ¡8 11 Еманов А.Ф., Селезнев В.С., Бах А.А. Когерентное вос-

2 становление полей стоячих волн как основа детального Ш «В

. т- сейсмологического обследования инженерных сооруже-

? ® ний // Сейсмостойкое строительство. Безопасность со-

| з оружений. 2007. № 3. С. 20-24.

*7 ¡¡> 12 Леви К.Г., Бержинский Ю.А. Экспериментальные ис-

аГ ф следования сейсмостойкости зданий и сооружений в При-

= .3 байкалье // Сейсмостойкое строительство. Безопасность

О .1 сооружений. 2009. № 1. С. 13-16.

о 13

о ^ 13 Бержинский Ю.А., Чернов Н.Б., Павленов В.А. Исполь-

® "о зование сейсмовзрывных и вибрационных испытаний

° опытных объектов для оценки повреждаемости зданий

см с

2 2 в Восточной Сибири // Вопросы инженерной сейсмоло-

$ | гии. 2008. Т. 35. № 2. С. 68-75.

— "со

£= 14 Ларионов В.И., Нигметов Г.М., Сотин В.Н., Су-

□[ ^ щев С.П., Шахраманьян М.А. Мобильные диагностиче-^ с

ю о ские комплексы для оценки сейсмостойкости зданий и со-со —

§ 2 оружений // Сейсмостойкое строительство. Безопасность

| сооружений. 1999. № 2. С. 41-43.

^ 15 Гордеева О.Г., Сущев С.П. Современные средства диа-

сл с гностики технического состояния зданий и сооружений // со °

— 2 Комплексная безопасность России — исследования, ^ 2 управление, опыт : Международный симпозиум, сборник " «« материалов. М. : ВНИИ ГОЧС. 2002. С. 98-99.

§ 16 Котляревский В.А., Сущев С.П., Ларионов В.И., ПереЦ ■- пелицын А.И. Применение мобильных диагностических ¡3 ^ комплексов для оценки прочности, устойчивости и оста-вд ¡¡> точного ресурса зданий и сооружений // Безопасность труда в промышленности. 2004. № 3. С. 42-45.

ный метод является измерением реакции линейной системы на широкополосное воздействие, широко применяется в практике [1, 2, 8, 9, 18, 34-37]. Однако имеет невысокую точность и детальность получаемых результатов.

Другой способ, получивший название метод стоячих волн, разработан Геофизической службой Сибирского отделения Российской академии наук (ГС СО РАН, доктор технических наук А.Ф. Еманов)17, 18, 19, 20, 21 [38-44]. Метод предназначен для детального изучения состояния зданий и сооружений на уровне элементов конструкций. Он позволяет выявлять динамические параметры множества собственных волн здания, а не одной, как в других методах. Это — единственный метод, который определяет фазовые параметры поля стоячих (собственных) волн. Он дает возможность получать информацию о скрытых дефектах здания.

Идея метода стоячих волн состоит в том, что ограниченное количество датчиков, регистрирующих микросейсмические колебания, перемещается по конструкциям для определения собственных (стоячих) волн в зданиях и сооружениях любой сложности. Количество точек регистрации зависит от поставленной задачи и может быть выбрано любое. Другими словами, малоканальной аппаратурой (используя десять датчиков) можно обследовать гидроэлектростанции, мосты, высотные здания и т.д. [30, 31, 45-49].

Следует отметить, что в этом методе принята линейная модель связи волновых полей в двух точках объекта на основании свойства когерентности стоячих волн, позволяющей выявить любые нелинейности в рассматриваемом объекте (деструктивные изменения в свойствах грунта основания и де-

17 Emanov A.F. On application of vibrators for determination of seismic stability of buildings and in microseismic regionalization // Russian Geology and Geophysics. 1995. Vol. 36. No. 7. Pp. 84-90.

18 Seleznev VS., Emanov A.F. Conversion of head-wave fields by the wiener filters // Russian geology and geophysics. 1998. Vol. 39. No. 4. Pp. 548-559.

19 Emanov A.F., Seleznev V.S., Bach A.A., Gritsenko S.A., Danilov I.A., Kuzmenko A.P., Saburov V.S., Tatkov G.I. Standing waves in engineering seismology // Russian geology and geophysics. 2002. Vol. 43. No. 2. Pp. 181-196.

20 Еманов А.Ф., Селезнев В.С., Бах А.А., Гриценко С.А., ДаниловИ.А., Кузьменко А.П., СабуровВ.С., Татьков Г.И. Пересчет стоячих волн при детальных инженерно-сейсмологических исследованиях // Геология и геофизика. 2002. T. 43. № 2. С. 192-207.

21 Emanov A.F., Krasnikov A.A., Bakh A.A., Seleznev V.S. Standing waves in buildings and engineering constructions // European conference on earthquake engineering. Ohrid : Macedonia Association for Earthquake Engineering, 2010. P. 900.

фекты, трещины в конструкциях здания), используя для этого анализ изменений в частотных, амплитудных и фазовых характеристиках поля стоячих волн исследуемого объекта.

Особенностью поля собственных (стоячих) волн конструкций здания служит то, что именно эти колебания определяют внутреннюю структуру здания и состояние его конструкций. Собственные колебания здания — это набор стоячих волн, динамические характеристики которых индивидуальны для каждого здания и не зависят ни от времени, ни от внешних воздействий. Они являются реакцией объекта на любые внешние воздействия, которые приходят на него через фундамент (микросейсмы) или стены (ветровая нагрузка). Динамические параметры здания зависят от свойств основания и фундаментов, от массы и жесткостных характеристик конструкций, от вида и качества узловых соединений элементов конструкций. Изменение этих свойств в процессе эксплуатации приводит к соответствующим изменениям динамических параметров здания. Анализ полученных частотных, амплитудных и фазовых характеристик волнового поля позволяет установить наличие изменений в свойствах грунта основания и дефектов в конструкциях здания, возникающих в процессе его эксплуатации, а также дать оценку его технического состояния. Данная технология уникальна и не имеет аналогов за рубежом.

Цели данного исследования в результате проведения динамических испытаний здания на основе метода стоячих волн:

• определение основных динамических характеристик здания (частот и форм собственных колебаний, амплитуд и фаз, характеристик затухания колебаний) на плотной системе измерений;

• получение распределения динамических характеристик собственных колебаний по конструктивным элементам здания;

• выявление опасных зон и слабых мест (дефектов и трещин) в здании;

• получение подробной (с требуемой степенью детальности) достоверной картины технического состояния здания.

Технология проведения динамических испытаний здания на основе метода стоячих волн требует решения следующих задач:

• определения схемы расстановки регистрирующих датчиков;

• проведения последовательной регистрации сейсмических микрошумов малоканальной аппаратурой на всех несущих элементах конструкций здания. Регистрация ведется в непрерывном режиме с одной или несколькими опорными точками;

• обработки данных регистрации микросейсмических колебаний конструкций здания;

• построения 3Б геоинформационной системы (ГИС) — модели для представления амплитуд и фаз полей собственных колебаний здания и его конструктивных элементов;

• построения спектров когерентности и спектров погрешности для выделения собственных частот параметров поля стоячих (собственных) волн и их форм колебаний, позволяющих выявить дефекты и слабые места в конструкциях здания;

• анализа распределения динамических параметров волнового поля по конструктивным элементам здания для оценки технического состояния здания.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Динамические испытания проводились на административном здании «Красноярскгражданпроект». Конструктивная система здания стеновая. Несущие стены кирпичные, перекрытия железобетонные. В здании пять этажей. Верхний этаж нетиповой с высотой этажа 4 м, на нем расположены три большие проектные мастерские зального типа. В процессе эксплуатации на верхних этажах здания появились трещины в кирпичной кладке простенков (рис. 1).

< и

tT iH

М иС

J 9

U 3

3 0

U 3

0 U

01

§! t I

t СЛ

О U 3 2 3 0

U 3 > 6 c 0

h о

Рис. 1. Разрушение кирпичной кладки по оси 5 в уровне 2-го этажа Fig. 1. Brickwork destruction along axis 5 at the level of the 2nd floor

t n t

e e

U )

¡6

6 В " T

u с

с о о я

J°J°

2 2 О О 2 2

сч N

О О

N N

СЧ СЧ

¡г <и

U 3

> (Л

С И 2

U (О

<ö щ

Ü!

<U О)

О ё

(Л

ел

■8 El

О (Я

Регистрация микросейсмических колебаний конструкций здания осуществлялась мобильным диагностическим комплексом «Метод стоячих волн» (МСВ) (рис. 2) [12, 20, 21]. Аппаратная часть комплекса была построена на базе мобильного диагностического комплекса «Струна-3 Эксперт», который разрабатывался для диагностики зданий методом свободных колебаний, поэтому было разработано новое программное обеспечение под задачи метода стоячих волн.

<л

W

Е О

CL °

^ с

ю °

S g

о ЕЕ

О) ^

т- ^

тельных осей), в пропорциональные электрические сигналы соответствующих каналов. Область применения сейсмоприемника А1638: сейсморазведка, контроль колебаний зданий и сооружений, а также вибраций турбин и валов энергетических установок.

Рис. 2. Мобильный диагностический комплекс «Метод стоячих волн» (МСВ)

Fig. 2. Mobile diagnostic unit "Standing Wave Method" (MSW)

В состав комплекса входят:

• трехкомпонентный сейсмоприемник А1638 — 5 шт.;

• блок с 14-разрядным аналого-цифровым преобразователем (АЦП) и аккумуляторами для питания датчиков — 1 шт.;

• катушка со 100-метровым кабелем для соединения датчиков с АЦП — 5 шт.;

• мобильный компьютер с программным обеспечением — 1 шт.;

• зарядное устройство для аккумуляторов, питающих датчики, — 1 шт.;

кабель USB для соединения АЦП и компьютера — 1 шт.

Сейсмоприемник А1638 (рис. 3) преобразует ускорение, действующее вдоль его измерительной оси, в пропорциональный электрический сигнал. Трехкомпонентный сейсмоприемник осуществляет преобразование ускорений оси, действующих вдоль трех взаимно ортогональных направлений (измери-

Рис. 3. Общий вид сейсмоприемника А1638 Fig. 3. General view of A1638 geophone

Нормальные условия применения сейсмопри-емника:

• температура окружающего воздуха от 18 до 25 °С;

• относительная влажность воздуха от 45 до 80 %;

• атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа;

• уровень звукового давления акустических полей не более 60 дБ;

• напряжение питания сейсмоприемника ± (12 + + 0,5) В;

• нестабильность напряжения питания не более 0,5 %;

• пульсации напряжения не более 1 мВ.

Рабочие условия применения:

• температура окружающего воздуха от -40 до +50 °С;

• относительная влажность воздуха до 90 % при 30 °С;

• атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа;

• напряжение питания сейсмоприемника +(12 ± ± 2) В;

• нестабильность напряжения питания не более 0,5 %;

• пульсации напряжения не более 1 мВ.

На рис. 4 показана координатная сетка, принятая для проведения исследований.

Рис. 4. Координатная сетка Fig. 4. Coordinate grid

Места установки регистрирующей аппаратуры приведены на рис. 5.

Регистрация микросейсмических колебаний проводилась в 140 точке. Для этого регистрирующая аппаратура устанавливалась на стенах примерно через 6 м. Для приведения разновременных записей к единому времени регистрации установлена опорная точка в осях В/19 пятого этажа.

Согласно методике, датчики, расположенные в точках регистрации, после записи микроколебаний перемещаются в другие точки. Во время всего цикла регистрации микрошумов датчик из опорной точки не перемещается и остается на своем месте.

Так как аппаратура МСВ имеет 5 датчиков, из которых один постоянно закреплен в качестве опорной точки, переносились группы по 4 датчика. На рис. 5 каждая точка обозначена двойным номером: первая часть — номер группы (расстановки), вторая часть -- номер датчика в группе.

Согласно методологии пересчета стоячих волн А.Ф. Еманова9, 10, 19, 20 [38-41], для обработки записей микрошумов необходимы:

• расчет функции связи между точками наблюдений;

• расчет функции связи в опорной точке со всеми точками наблюдений;

• пересчет стоячих волн из опорной точки во все точки здания.

Одновременные записи разбиваются на отдельные интервалы (реализации) с длиной записи ~ 16 с. Оценку частотных характеристик одноканального фильтра Винера получаем по формуле:

L1, i( ю) =

I ]Л j(ю) ^ (ю)

I n=1F j (ю)|2

(1)

Данная формула позволяет связать опорную точку со всеми точками регистрации наблюдений в здании. Таким образом, для каждой точки наблюдений получаем функции связи Ьх, позволяющие определить параметры волнового поля в ней из одновременной записи в опорной точке.

Выбрав любую реализацию ¥ в опорной точке, пересчитываем ее в одновременное волновое поле во все точки наблюдения по формуле:

F'i(ra) - L1,i(ra)F(ra).

(2)

< п

tT

iH О Г

со со

J со U

r i

n °

» 3

о Ш 0?

о n

CO CO

n NJ Ш 0

t (

•) (I

®

e>

Рис. 5. Расположение точек регистрации микросейсм: а — на первом этаже; b — на втором этаже; c — на третьем этаже; d — на четвертом этаже; e — на пятом этаже

Fig. 5. Microseism recording points: a — on the first floor; b — on the second floor; c — on the third floor; d — on the fourth floor; e — on the fifth floor

. DO

■ т

s □

(Л У

с о

® Ж

сч N О О N N

СЧ СЧ

К <D

U 3

> (Л

С И

to со

<0 щ

i!

<D dj

О %

Для выделения поля стоячих волн в здании рассчитываются спектры когерентности и спектры погрешностей. Спектр когерентности у(ю) является мерой линейности связи колебаний между двумя точками наблюдений. Значения спектров когерентности повышаются на частотах собственных колебаний здания и понижаются в промежутках между ними. Для спектра погрешностей, наоборот, с(т) значения уменьшаются на частотах собственных колебаний здания и повышаются в промежутках между ними. Итак, из записей микроколебаний здания выделяются собственные частоты.

Спектр когерентности записи в /-й точке относительно одной опорной точки рассчитывается по формуле:

Среднеквадратическая ошибка фазовой характеристики (спектр погрешностей) выделения собственных частот рассчитывается по формуле:

ое (ю) =

(ю)

:(Ю)|л/2Й

(4)

Y

Y 2(ю) = -

X F (ю ) F*(œ)

XI Fo(œ)|2 XIF (ю)|2 j=i j=i

(3)

где ^ (ю), F0(к>) — спектры одновременных записей стоячих волн в /-й точке обследуемого здания и опорной точке.

Для обработки данных динамических испытаний был разработан программный комплекс «Метод стоячих волн» [12, 20, 21], дающий возможность определять динамические характеристики объекта, выделять собственные частоты и визуализировать результаты испытаний в 3Б ГИС-модели исследуемого объекта (рис. 6).

Программный комплекс реализует метод стоячих волн, основанный на определении динамических характеристик (периодов, частот, фаз и форм колебаний, логарифмических декрементов затухания) поля собственных (стоячих) волн конструкций сооружения, вызванных микроколебаниями земной поверхности (микросейсм) малоканальной аппаратурой.

Для выделения собственных частот здания рассчитаны спектры когерентности колебаний. На рис. 7 показаны обобщенные спектры когерентности для первых трех расстановок датчиков.

от

ОТ

Е О

CL °

^ с

Ю О

S 1

о ЕЕ

СП ^

т- ^

£

от °

Si

О И

Рис. 6. Интерфейс программы «Метод стоячих волн». Построение спектров когерентности, нормированных на спектры погрешности

Fig. 6. The interface of the "Method of standing waves" software. Development of coherence spectra normalized to the error spectra

2

Рис. 7. Спектры когерентности колебаний для первых трех расстановок датчиков Fig. 7. Vibration coherence spectra for the first 3 layouts of sensors

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

По результатам анализа спектров когерентности разновременных колебаний определены наборы собственных частот для трех компонент X, У, 2 (табл.).

На рис. 8 построена 3Б ГИС-модель для представления амплитуд и фаз полей собственных колебаний здания и его конструктивных элементов.

Для отдельных собственных частот показаны схемы распределения амплитуд (рис. 9) и фаз колебаний (рис. 10).

Собственные частоты здания Natural frequencies of the building

Рис. 8. 3D ГИС-модель исследуемого объекта Fig. 8. 3D GIS model of the facility under research

Номер Number Z X Y

1 3,91 2,05 1,95

2 8,50 2,15 2,44

3 9,57 3,91 9,57

4 9,76 9,67 9,67

5 10,94 9,76 9,86

6 11,30 9,86 9,96

< П

tT

iH

О Г s 2

0 м t со

1 z y i

J CO

u s

r I

n °

» 3

о » 0?

о n

CO CO

l\J CO

о

»66

о о

0)

о

c n

• ) iï

®

0>

№ DO

■ T

s У

с о

Ф *

м м

о о

to м

сч N О О N N

СЧ~СЧ~

¡г <и

U 3 > (Л С И 2

U (О <о щ

I!

<u dj

О ё

от " от Е

— -ь^

^ (Л Е §

CL ° ^ с ю °

S !

О Е

О) ^ т-

Z £ £

ОТ °

£1

О (Я

Рис. 9. Формы собственных колебаний вдоль оси Y здания: а — первая форма на частоте 1,95 Гц; b — вторая форма на частоте 2,44 Гц; c — третья форма на частоте 9,57 Гц

Fig. 9. Patterns of natural vibrations along axis Y of the building: a — pattern 1.95 Hz frequency; b — pattern 2.44 Hz frequency; c — pattern 9.57 Hz frequency

Рис. 10. Фазы колебаний фасадов здания для первых форм собственных колебаний: а — со стороны дороги; b — со стороны двора

Fig. 10. Vibration phases of the building facades for the first patterns of natural vibrations: a — if viewed from the road; b — if viewed from the courtyard

Рис. 11. Места возникновения трещин в кирпичной кладке стен фасадов здания: а — со стороны дороги; b — со стороны двора

Fig. 11. Areas of cracking brickwork in the walls of the building facades: a — if viewed from the road; b — if viewed from the courtyard

По результатам динамических испытаний здания установлены его динамические характеристики. Из анализа изменений полученных амплитудных и фазовых характеристик волнового поля объекта выявлены зоны деструктивных процессов в кирпичной кладке стен (рис. 11). Это видно из распределения пиковых амплитуд (рис. 9) по цифровой оси № 10, где возникают самые большие зоны деструктивных процессов в кирпичной кладке стен (рис. 11), а также по изменению фаз колебаний (рис. 10) в этой зоне.

< п

tT

iH О Г

О w

n S

У

J to U

r i

П о

С 3

о СС

О?

о n

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБСУЖДЕНИЕ

Проведена регистрация микросейсмических колебаний конструкций здания мобильным диагностическим комплексом «Метод стоячих волн». По результатам динамических испытаний административного здания получены его динамические характеристики. Определены собственные частоты, пиковые амплитуды и фазовые характеристики волнового поля здания. Для выделения собственных частот здания разработан программный комплекс,

со со

n w ш 0 с 6

r §

•) (I

®

о>

№ 00

" Т

s □

(Я У

с о

Ф Ж

реализующий метод стоячих волн. Построена ГИС-модель для представления амплитуд и фаз полей собственных колебаний здания и его конструктивных элементов. Анализ полученных динамических характеристик позволил установить причины возникновения трещин в несущих кирпичных стенах здания. Выявлены зоны деструктивных процессов в кирпичной кладке несущих стен, влияющие на безопасное функционирование здания. Обнаруженные разрушения кирпичной кладки вызваны динамическими нагрузками на здание от уличной автомагистрали — пр-т имени газеты «Красноярский рабочий», имеющей трамвайные пути. Для безопасного функционирования здания необходимо повысить его пространственную жесткость путем установки дополнительных диафрагм жесткости на верхних этажах здания.

В настоящее время для диагностики зданий и сооружений разработан и используется новый мобильный диагностический комплекс, реализующий метод стоячих волн, на базе трехкомпонентных регистраторов расширенного частотного диапазона «Байкал-АСН8». Данный аппаратно-программный комплекс применялся для диагностики больше-

пролетных мостовых сооружений, оценки сейсмостойкости здания со стационарной системой сейс-моизоляции, мониторинга технического состояния музыкального театра и жилого здания. Перспективы применения комплекса — самые разнообразные. Он может использоваться для решения самого широкого круга задач:

• обследование аварийных зданий;

• оценка сейсмостойкости зданий и сооружений;

• оценка класса сейсмостойкости зданий и сооружений;

• построение адаптированных расчетных моделей зданий и сооружений по динамическим параметрам, определенным в ходе испытаний;

• возобновление строительства и реконструкция зданий и сооружений;

• плановые проверки особо опасных объектов и промышленных зданий и сооружений;

• обследование и мониторинг технического состояния уникальных зданий и сооружений любой сложности;

• определение параметров основного тона собственных колебаний для паспорта здания.

N N О О N N

СЧ СЧ

к <и

и 3 > (Л С «

и со <0 ф

I!

<и О)

о ё

ЛИТЕРАТУРА

<л ел

Е О

£ °

^ с

ю °

£ 1

о ЕЕ

о ^

ел ел

■8 г

Е!

О (Я

1. Савин С.Н. Использование упругих колебаний различных длин волн для оценки динамических параметров зданий и сооружений и прочности каменной кладки // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2017. № 4. С. 43-54.

2. Нигметов Г.М., Савинов А.М. О динамико-геофизическом методе оценки несущей способности сооружений // Сборник трудов XXVIII Международной научно-практической конференции. М. : Академия гражданской защиты МЧС России, 2018. С. 66-68.

3. Нигметов Г.М. Применение частоты собственных колебаний для оценки категории технического состояния сооружений // Природные технические риски. Безопасность сооружений. 2019. № 5 (42). С. 24-27.

4. Савин С.Н. Экспресс-оценка технического состояния сооружений по значению их динамических параметров // Современные проблемы создания и эксплуатации вооружения, военной и специальной техники : сб. ст. III Всеросс. науч.-практ. конф. Санкт-Петербург, 2016. С. 422-426.

5. Савин С.Н. Проведение динамического анализа при реконструкции и капитальном ремонте зданий и сооружений // Обследование зданий и сооружений: проблемы и пути решения : мат. VII Междунар. науч.-практ. конф. Санкт-Петербург, 2016. С. 215-222.

6. Савин С.Н. Диагностика технического состояния железобетонных ферм большепролетных соору-

жений // Обследование зданий и сооружений: проблемы и пути решения : мат. VIII Междунар. науч.-практ. конф. Санкт-Петербург, 2017. С. 170-175.

7. Кузьменко А.П., Сабуров В.С., Короленко Д.Б. Особенности применения инженерно-сейсмометрического метода обследования и мониторинга технического состояния зданий и сооружений // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: техника и технологии. 2019. Т. 12. № 2. С. 231-239. БОГ 10.17516 / 1999-494Х-0132

8. Нигметов Г.М., Егорова А А. Диагностика и мониторинг зданий, сооружений, конструкций с применением методов динамических и геофизических испытаний // Пожарная и аварийная безопасность : мат. XII Междунар. науч.-практ. конф. Иваново, 2017. С. 847-850.

9. Савин С. Н. Динамический мониторинг строительных конструкций на примере пандуса киноконцертного зала «Пушкинский» в г. Москва // Инженерно-строительный журнал. 2012. № 7 (33). С. 58-62.

10. Шаблинский Г.Э., Зубков Д.А. Натурные и модельные исследования динамических явлений в строительных конструкциях энергетических и гражданских объектов : монография. М. : МГСУ, 2012. 484 с.

11. Савин С.Н., Александрова А.А., Грабаров-ская К. Мониторинг динамических параметров зданий и сооружений как средство их безопасной эксплуатации // Безопасность в строительстве : мат. IV

Всеросс. науч.-практ. конф. Санкт-Петербург, 2019. С. 145-149.

12. Золотов А.Е., Сафина О.В., Романюк П.В. Динамические испытания каркасных производственных зданий // Наука и образование в XXI веке: Теория, Методология, Практика : сб. ст. по мат. Междунар. науч.-практ. конф. Уфа : Вестник науки, 2019. С. 84-88.

13. Нигметов Г.М. О практическом применении метода динамических испытаний для оценки категории технического состояния и сейсмостойкости зданий и сооружений. Ответ на статью Тонких Г.П. // Мониторинг. Наука и безопасность. 2013. № 1. С. 112-119.

14. Тонких Г.П. По вопросу использования динамических испытаний для оценки технического состояния и сейсмостойкости зданий и сооружений // Мониторинг. Наука и безопасность. 2012. № 4. С. 54-57.

15. Abovsky N.P., InzhutovI.S., KhoroshavinE.A., Deordiyev S.V., Palagushkin V.I. Importance of foundations in earthquake-resistant construction. Seismically protective foundation (in order of discussion) // Soil Mechanics and Foundation Engineering. 2012. Vol. 49. Issue 5. Pp. 200-201. DOI: 10.1007/s11204-012-9190-8

16. Хорошавин Е.А. Динамические испытания административного здания со стационарной системой сейсмоизоляции в г. Иркутске // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2019. № 6. С. 62-69.

17. Сущев С.П., Ларионов В.И., Галиуллин Р.Р., Нигметов Г.М., Савин С.Н., Самарин В.В. О практическом применении метода динамических испытаний для оценки категории технического состояния и сейсмостойкости зданий и сооружений при слабых и сильных импульсных воздействиях // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2014. № 3 С. 52-59.

18. Сущев С.П., Самарин В.В., Адаменко И.А., Сотин В.Н. Мониторинг технического состояния несущих конструкций зданий и сооружений // Мониторинг. Наука и безопасность. 2011. № 1. С. 24-32.

19. Frolova N.I., Larionov V.I., Suschev S.P., Bonin J. Estimation of loss caused by earthquakes and secondary technological hazards // Natural Hazards and Earth System Science. 2011. Vol. 11. No. 11. Pp. 30253033. DOI: 10.5194/nhess-11-3025-2011

20. Сущев С.П., Галиуллин Р.Р., Савин С.Н., Ларионов В.И., Нигметов Г.М., Самарин В.В. О применении метода динамических испытаний для оценки категории технического состояния и сейсмостойкости зданий и сооружений при слабых и сильных импульсных воздействиях // Мониторинг. Наука и безопасность. 2013. № 3. С. 84-91.

21. Савин С.Н., Смирнова Е.Э. Прогноз ресурса зданий и сооружений в условиях природных и техногенных чрезвычайных ситуаций // Современные

проблемы гражданской защиты. 2019. № 2 (31). С. 33-42.

22. Нигметов Г.М. Оценка опасности обрушения сооружений и их конструктивных элементов // Гражданская оборона на страже мира и безопасности : мат. III Междунар. науч.-практ. конф. посвящ. Всемирному дню гражданской обороны. В 3-х частях. М., 2019. С. 277-278.

23. Лебедкин А.П., Баранов С.А., Васют-кин Е.С., Белый А.А. Обследование и мониторинг технического состояния зданий и сооружений как основной элемент их безаварийной эксплуатации // Материалы Первой Международой научно-практической конференции. СПб. : Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I, 2019. С. 150-158.

24. БубисА.А., ПетряшевН.О., Петряшев С.О., Петросян А.Е. Натурные динамические испытания на сейсмостойкость архитектурно-строительной системы КУПАСС // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2016. № 2. С. 13-23.

25. Emanov A.F., Krasnikov A., Bach A., Selez-nev V.S., Shevtsov A. The Standing waves method in microseismic zoning and studying of buildings and engineering constructions // The 10th Asian seismological commission (FSC) general assembly. Makati city, Philippines, 2014. P. 105.

26. Савин С.Н., Смирнова Е.Э. Проблема определения динамических параметров для прогноза ресурса зданий и сооружений в условиях природных и техногенных ЧС // Вестник гражданских инженеров. 2019. № 3 (74). С. 14-19. DOI: 10.23968/19995571-2019-16-3-14-19

27. Osipov V.I., Larionov V.I., Burova V.N., Frolova N.I., Sushchev S.P. Methodology of natural risk assessment in Russia // Natural Hazards. 2017. Vol. 88. No. S1. Pp. 17-41. DOI: 10.1007/s11069-017-2780-z

28. Бержинский Ю.А. Рецензия на статью Су-щева В. А., Ларионова В. А. и соавторов «О практическом применении метода динамических испытаний для оценки категории технического состояния и сейсмостойкости зданий и сооружений при слабых импульсных воздействиях» // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2014. № 3. С. 60-63.

29. Савин С.Н., Данилов И.Л. Сейсмобезопас-ность зданий и территорий. М. : Изд-во Лань, 2015. 240 с.

30. Хорошавин Е.А. Оценка сейсмостойкости зданий и сооружений на основе метода стоячих волн // Модернизация экономики и экспорт технологий в торгово-экономических отношениях и научных исследованиях России и Германии : мат. V Междунар. конф. М. : Московский финансово-юридический университет МФЮА, 2016. С. 85-98.

31. Хорошавин Е.А. Оценка сейсмостойкости зданий и сооружений на основе метода стоячих волн // XIII Российская национальная конференция

< п

tT

iH

О Г s 2

0 м

t СО

1 » y i

J со

u s

r I

n °

» 3

о »

oî

о n

СО СО

n M « 0 » 66

• ) fi

<D

0>

№ DO

■ £

s □

s У

с о

<D X

M M

о о

to to

сч N О О N N

СЧ СЧ

¡É <D U 3 > (Л С И 2

U (О

Í!

<D О)

O ё

(Л

ел

Е о

OL °

^ с

ю °

S g

о ЕЕ

О) ^

т- ^

по сейсмостойкому строительству и сейсмическому районированию : сб. тр. СПб., 2019. С. 103-106.

32. Базаров А.Д., Суржиков А.П. Разработка аппаратно-программного комплекса для контроля динамических характеристик инженерных сооружений // Контроль. Диагностика. 2014. № 11. С. 57-61.

33. Савин С.Н. Особенности использования измерительных комплексов различных типов для получения динамических параметров зданий и сооружений // Обследование зданий и сооружений: проблемы и пути решения : мат. IX научно-практ. конф. СПб., 2018. С. 244-252.

34. Кабанцев О.В. О достоверности оценки сейсмостойкости зданий на основе результатов диагностики методом импульсного воздействия малой интенсивности // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2013. № 2. С. 46-50.

35. Нигметов Г.М., Рыбаков А.В., Савинов А.М., Нигметов Т.Г. Современные подходы к оценке опасности обрушения сооружений // Технологии гражданской безопасности. 2018. Т. 15. № 2 (56). С. 26-29.

36. Нигметов Г.М., Акатьев В.А., Савинов А.М., Нигметов Т.Г. Оценка сейсмостойкости зданий динамико-геофизическим методом с учетом особенности взаимодействия сейсмической волны с системой «грунт-сооружение» // Строительная механика и расчет сооружений. 2018. № 1. С. 24-30.

37. Нигметов Г.М. Особенности расчета и оценки несущей способности конструкций зданий с применением динамико-геофизических параметров // Технологии гражданской безопасности. 2019. Т. 16. № 2 (60). С. 4-7.

38. Emanov A.F., Bach A., Krasnikov A.A., Seleznev V.S. Standing waves method in engineering seismology // 18th European meeting of environmental and engineering geophysics. European Association of Geoscientists and Engineers. Paris. 2012. Pp. 94-98.

39. Еманов А.Ф., Селезнев В.С., Бах А.А., Красников А.А. Метод стоячих волн в инженерной сейсмологии // VIII научно-практ. конф. и выставка «Инженерная геофизика 2012. Геофизические исследования и инженерные изыскания». Геленджик : SAGE Publications BV, 2012. DOI: 10.3997/22144609.20146016

40. Emanov A.F., Emanov A.A., Leskova E.V., Seleznev V.S., Fateev A.V. The Tuva earthquakes of December 27, 2011, ML = 6.7, and February 26, 2012, ML = 6.8, and their aftershocks // Doklady earth

sciences. Pleiades publishing, Ltd, 2014. Vol. 456. Issue 1. Pp. 594-597. DOI: 10.1134/S1028334X14050249

41. Еманов А.Ф., Красников А.А. Применение метода стоячих волн для исследования сейсмоизо-лированных зданий // Вопросы инженерной сейсмологии. 2015. Т. 42. № 4. С. 37-64

42. Красников А.А., Еманов А.Ф., Бах А.А. Оценка полноты конечно-элементных моделей инженерных сооружений по экспериментальным данным метода стоячих волн // Интерэкспо ГЕОСибирь. Новосибирск, 2017. Т. 2. № 4. С. 179-184.

43. Еманов А.А., Еманов А.Ф., Клецин В.И. Изучение платины Богучанской ГЭС методом стоячих волн // Интерэкспо ГЕО-Сибирь. 2018. Т. 3. С. 138144. DOI: 10.18303/2618-981X-2018-3-138-144

44. Еманов А.Ф., Бах А.А. Развитие алгоритмов интерпретации метода стоячих волн для исследования зданий и сооружений сложных конструкций // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2019. № 5. С. 28-35.

45. Еманов А.Ф., Бах А.А. Стоячие волны в инженерных объектах сложных конструкций // Интерэкспо ГЕО-Сибирь. 2019. Т. 2. № 2. С. 67-73. DOI: 10.33764/2618-981X-2019-2-2-67-73

46. Emanov A.F. Standing wave method in engineering seismology (theory) // Taiwan-Russia Bilateral symposium on civil engineering. Taipei, Taiwan. Siberian branch of the Russian Academy of Sciences. Novosibirsk, 2012. Pp. 13-14.

47. Еманов А.Ф., Красников А.А. Опыт исследования сейсмоизолированных зданий методом стоячих волн // Материалы научно-практ. конф. по сейсмостойкому строительству (с международным участием) памяти В.И. Смирнова. М. : НИЦ «Строительство», 2016. С. 213-216.

48. Еманов А.Ф., БахА.А., Еманов А.А. Применение метода стоячих волн в исследовании инженерных сооружений сложных конструкций и в сейсмическом микрорайонировании // Природные и технологические риски. Безопасность сооружений. 2017. № 4 (31). С. 36-37.

49. Еманов А.Ф., Еманов А.А., Фатеева А.В., Бах А.А., Дураченко А.В., Шевкунова Е.В. и др. Методические основы совместного инструментального сейсмологического мониторинга геосреды и особо ответственных зданий // Вестник научного центра ВостНИИ по промышленной и экологической безопасности. 2019. № 3. С. 14-44. DOI: 10.25558/ VOSTNII. 2019.13.3.002

w w

> i г

Е!

О И

Поступила в редакцию 26 февраля 2020 г. Принята в доработанном виде 9 ноября 2020 г. Одобрена для публикации 27 января 2021 г.

Об авторе : Евгений Алексеевич Хорошавин — кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры ОПД; Красноярский институт железнодорожного транспорта — филиал Иркутского государственного университета путей сообщения (КрИЖТ ИрГУПС); 660028, Красноярск, ул. Ладо Кецховели, д. 89; ул. Новая Заря, д. 2и; РИНЦ ГО: 661393, ORCID: 0000-0001-7816-0467; zkpd2007@ya.ru.

REFERENCES

1. Savin S.N. The use of elastic vibrations of various wavelengths to assess the dynamic parameters of buildings and structures and the strength of masonry. Earthquake Engineering. Constructions Safety. 2017; 4: 43-54. (rus.).

2. Nigmetov G.M., Savinov A.M. On the dynamic-geophysical method for assessing the load-bearing capacity of structures. Proceedings of the VIII International scientific and practical conference. Moscow, Academy of civil protection of the Ministry of emergency situations of Russia, 2018; 66-68. (rus.).

3. Nigmetov G.M. Application of the natural oscillation frequency for assessing the category of technical condition of structures. Natural and Technical Risks. Safety of Structures. 2019; 5:24-27. (rus.).

4. Savin S.N. Rapid assessment of the technical condition of structures by the value of their dynamic parameters. Modernproblems ofthe creation and operation ofweapons, military and special equipment : Collection of articles ofthe III All-Russian scientific-practical conference. St. Petersburg, 2016; 422-426. (rus.).

5. Savin S.N. Dynamic analysis during reconstruction and overhaul of buildings and structures. Inspection of buildings and structures: problems and solutions : Materials of the VII international scientific-practical conference. St. Petersburg, 2016; 215-222. (rus.).

6. Savin S.N. Diagnostics of the technical condition of reinforced concrete trusses of large-span structures. Inspection of buildings and structures: problems and solutions : Materials of the VIII international scientific-practical conference. St. Petersburg, 2017; 170-175. (rus.).

7. Kuzmenko A.P., Saburov V.S., Korolenko D.B. Features of the application of the engineering-seismo-metric survey method and monitoring the technical condition of buildings and structures. Journal of the Siberian Federal University. Series: Equipment and Technologies. 2019; 12(2):231-239. DOI: 10.17516/1999-494X-0132 (rus.).

8. Nigmetov G.M., EgorovaАА. Diagnostics and monitoring of buildings, Structures, and structures using dynamic and geophysical testing methods. Fire and emergency safety : Proceedings ofthe XII international scientific and practical conference. Ivanovo, 2017; 847-850. (rus.).

9. Savin S.N. Dynamic monitoring of building structures on the example of the ramp of the Pushkin concert hall in Moscow. Engineering and Construction Magazine. 2012; 33(7):58-62. (rus.).

10. Shablinsky G.E., Zubkov D.A. Full-scale and model studies of dynamic phenomena in building structures of energy and civil objects : monograph. Moscow, MGSU, 2012; 484. (rus.).

11. Savin S.N., Aleksandrova A.A., Grabarovs-kaya K. Monitoring the dynamic parameters of build-

ings and structures as a means of their safe operation. Safety in Construction : Materials ofthe IV All-Russian scientific-practical conference with the participation. St. Petersburg, 2019; 145-149. (rus.).

12. Zolotov A.E., Safina O.V., Romanyuk P.V. Dynamic tests of frame industrial buildings. Science and education in the XXI century: Theory, Methodology, and Practice : Collection of articles based on the materials of the international scientific and practical conference. The journal of science. Ufa, 2019; 84-88. (rus.).

13. Nigmetov G.M. On the practical application of the dynamic test method for assessing the category of technical condition and seismic resistance of buildings and structures. Response to the article by Tonkikh G.P. Monitoring. Science and Security. 2013; 1:112-119. (rus.).

14. Tonkih G.P. Issue of the use of dynamic tests for assessment the technical state and seismic stability of buildings and structures. Monitoring. Science and Security. 2012; 4:54-57. (rus.).

15. Abovsky N.P., Inzhutov I.S., Khoroshavin E.A., Deordiyev S.V., Palagushkin V.I. Importance of foundations in earthquake-resistant construction. Seismically e J protective foundation (in order of discussion). Soil n h Mechanics and Foundation Engineering. 2012; 49(5): ^ | 200-201. DOI: 10.1007/s11204-012-9190-8 G g

16. Khoroshavin E.A. Dynamic tests of the admi- S r nistrative building with a stationary seismic isolation • y system in Irkutsk. Earthquake Engineering. Construc- m S tions Safety. 2019; 6:62-69. (rus.). § N

17. Suschev S.P., Larionov V.I., Galiullin R.R., y 1

r CO

Nygmetov G.M., Savin S.N., Samarin V.V. Practical ap- o —

plication of the method of dynamic tests for evaluation 3 g

of the category of technical state and seismic stability 0 °

of buildings and constructions in weak and strong pulse C 5

influences. Earthquake Engineering. Constructions § )

Safety. 2014; 6:52-59. (rus.). o S

18. Suschev S.P., Samarin V.V., Adamenko I.A., 0 ° Sotin V.N. Monitoring the technical condition of => 3 the supporting structures of buildings and structures. d — Monitoring. Science and Security. 2011; 1:24-32. (rus.). > 0

19. Frolova N.I., Larionov V.I., Suschev S.P., i °

i-t- -—v

Bonin J. Estimation of loss caused by earthquakes and t l

secondary technological hazards. Natural Hazards e e

and Earth System Science. 2011; 11(11):3025-3033. ^^

DOI: 10.5194/nhess-11-3025-2011 l 0

20. Suschev S.P., Galiullin R.R., Savin S.N., Lari- | S onov V.I., Nigmetov G.M., Samarin V.V. On the ap- ® . plication of the dynamic test method to assess the ca- . n tegory of technical condition and earthquake resistance s | of buildings and structures under weak and strong im- £ c pulse effects. Monitoring. Science and Security. 2013; 22 3:84-91. (rus.). 2 2

21. Savin S.N., Smirnova E.E. Forecast of the re- g g source of buildings and structures in natural and man-

22

o o

22

pi pi

* <D

U 3

> in

E M 2

to (o

<0 0

i!

<D <D

o £

M

w

E o

CL ° c

Ln O

S g

O E

CD ^

M M

■8 r

El

O (fl

made emergencies. Modern Problems of Civil Protection. 2019; 2(31):33-42. (rus.).

22. Nigmetov G.M. Assessment of the danger of collapse of structures and their structural elements. Civil defense guarding peace and security : Proceedings of the III International scientific and practical conference dedicated to World Civil Defense Day. In 3 parts. Moscow, 2019; 277-278. (rus.).

23. Lebedkin A.P., Baranov S.A., Vasyutkin E.S., Bely A.A. Inspection and monitoring of the technical condition of buildings and structures as the main element of their accident-free operation. Materials of the First International scientific and practical conference. SPb. : Saint Petersburg state University of Imperial Railways Alexander I, 2019; 150-158. (rus.).

24. Bubis A.A., Petryashev N.O., Petryashev S.O., Petrosyan A.E. Full-scale dynamic tests for earthquake resistance of the KUPASS architectural and construction system. Earthquake Engineering. Constructions Safety. 2016; 2:13-23. (rus.).

25. Emanov A.F., Krasnikov A., Bach A., Seleznev V.S., Shevtsov A. The standing waves method in microseismic zoning and studying of buildings and engineering constructions. The 10th Asian Seismologi-cal Commission (FSC) General Assembly. Makati City, Philippines. 2014; 105. (rus.).

26. Savin S.N., Smirnova E.E. The problem of determining dynamic parameters for predicting the resource of buildings and structures in natural and man-made emergencies. Bulletin of Civil Engineers. 2019; 3(74):14-19. DOI: 10.23968/1999-5571-2019-16-3-14-19 (rus.).

27. Osipov V.I., Larionov V.I., Burova V.N., Fro-lova N.I., Sushchev S.P. Methodology of natural risk assessment in Russia. Natural Hazards. 2017; 88(S1):17-41. DOI: 10.1007/s11069-017-2780-z

28. Berzhinsky Yu.A. Review of the article of S.P. Sushchev, V.I. Larionov and other authors "Practical application of the method of dynamic tests for evaluation of the category of technical state and seismic stability of buildings and constructions in weak and strong pulse influences". Earthquake Engineering. Constructions Safety. 2014; 3:60-63. (rus.).

29. Savin S.N., Danilov I.L. Seismic Safety of Buildings and Territories. Textbook. Moscow, 2015; 240. (rus.).

30. Khoroshavin E.A. Evaluation of seismic resistance of buildings and structures of the method of standing waves. Modernization of the Economy and Export of Technology in Trade and Economic Relations and Scientific Research of Russia and Germany: Materials of the V International Conference. Moscow, Moscow Finance and Law University, 2016; 85-98. (rus.).

31. Khoroshavin E.A. Evaluation of seismic resistance of buildings and structures of the method of standing waves. In the proceedings of the XIII Russian National Conference on earthquake engineering and seismic zoning. St. Petersburg, 2019; 103-106. (rus.).

32. Bazarov A.D., Surzhikov A.P. Development of hardware — software complex for the monitoring dynamic characteristics of engineering structures. Control. Diagnostics. 2014; 11:57-61. (rus.).

33. Savin S.N. Features of using measuring systems of various types to obtain the dynamic parameters of buildings and structures. Inspection of buildings and structures: problems and solutions : Materials of the IX scientific-practical conference. St. Petersburg. 2018; 244-252. (rus.).

34. Kabantsev O.V. On the reliability of the assessment of seismic resistance of buildings based on the results of diagnostics using the low-intensity pulsed impact method. Earthquake Engineering. Constructions Safety. 2013; 2:46-50. (rus.).

35. Nigmetov G.M., Rybakov A.V., Savinov A.M., Nigmetov T.G. Modern approaches to assessing the danger of collapse of structures. Civil Security Technologies. 2018; 15(2):26-29. (rus.).

36. Nigmetov G.M., Akatyev V.A., Savinov A.M., Nigmetov T.G. Assessment of seismic stability of buildings by dynamic-geophysical method taking into account the peculiarities of interaction of the seismic wave with the system "Ground-Structure". Construction Mechanics and Calculation of Structures. 2018; 1:2430. (rus.).

37. Nigmetov G.M. Features of calculation and assessment of the bearing capacity of building structures using dynamic geophysical parameters. Technologies of Civil Security. 2019; 16(2):4-7. (rus.).

38. Emanov A.F., Bach A., Krasnikov A.A., Seleznev V.S. Standing waves method in engineering seismology. 18th European meeting of environmental and engineering geophysics. European Association of Geoscientists and Engineers. Paris, 2012; 94-98.

39. Emanov A.F., Seleznev V.S., Bach A.A., Krasnikov A.A. The standing wave method in engineering seismology. VIIIscientific-practical conference and exhibition "Engineering geophysics 2012. Geophysical research and engineering surveys". Gelendzhik, SAGE Publications BV, 2012. DOI: 10.3997/22144609.20146016 (rus.).

40. Emanov A.F., Emanov A.A., Leskova E.V., Seleznev V.S., Fateev A.V. The Tuva earthquakes of December 27, 2011, ML = 6.7, and February 26, 2012, ML = 6.8, and their Aftershocks. Doklady earth Sciences. Pleiades Publishing, Ltd. 2014; 456(1):594-597. DOI: 10.1134/S1028334X14050249

41. Emanov A.F., Krasnikov A.A. Application of the standing wave method for the study of seismically insulated buildings. Issues of Engineering Seismology. 2015; 42(4):37-64. (rus.).

42. Krasnikov A.A., Emanov A.F., Bach A.A. Estimation of completeness of finite element models of engineering structures based on experimental data of the standing waves method. Interexpo GEO-Siberia. 2017; 2(4):179-184. (rus.).

в г. Красноярск

43. Emanov A.A., Emanov A.F., Kleocin V.I. The study of platinum of the Boguchansk hydroelectric station using the standing wave method. Interexpo GEO-Siberia. 2018; 3:138-144. DOI: 10.18303/2618-981X-2018-3-138-144 (rus.).

44. Emanov A.F., Bakh A.A. Development of algorithms for interpreting the method of standing waves for the study of buildings and structures of complex constructions. Earthquake Engineering. Constructions Safety. 2019; 5:28-35. (rus.).

45. Emanov A.F., Bakh A.A. Standing waves in engineering objects of complex constructions. Interexpo GEO-Siberia. 2019; 2(2):67-73. DOI: 10.33764/2618-981X-2019-2-2-67-73 (rus.).

46. Emanov A.F. Standing wave method in engineering seismology (theory). Taiwan-Russia Bilateral Symposium on Civil Engineering. Taipei, Taiwan. Siberian branch of the Russian Academy of Sciences. Novosibirsk, 2012; 13-14.

47. Emanov A.F., Krasnikov A.A. Experience of studying seismically isolated buildings by the method of standing waves. Materials of the scientific and practical conference on earthquake-resistant construction (with international participation) in memory of V.I. Smirnov. 2016; 213-216. (rus.).

48. Emanov A.F., Bach A.A., Emanov A.A. The use of the standing wave method in the study of engineering structures of complex structures and in seismic microzoning. Natural and Technological Risks. Safety of Facilities. 2017; 4(31):36-37. (rus.).

49. Emanov A.F., Emanov A.A., Fateeva A.V., Bach A.A., Durachenko A.V., Shevkunova E.V. et al. Methodological foundations of a joint instrumental-geological monitoring of the geological environment and critical buildings. Bulletin of the scientific center of VostNII on industrial and environmental safety. 2019; 3:14-44. DOI: 10.25558/VOSTNII. 2019.13.3.002 (rus.).

Received February 26, 2020.

Adopted in revised form on November 9, 2020.

Approved for publication on January 27, 2021.

B i o n o t e s : Evgeny A. Khoroshavin — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate ^ ® Professor of the Department of General Professional Disciplines; Krasnoyarsk Institute of Railway Transport — ^ T branch Irkutsk State Transport University; 89 Lado Ketskhoveli st.; 2i Novaya Zarya st., Krasnoyarsk, 660028, k K

Russian Federation; ID RISC: 661393, ORCID: 0000-0001-7816-0467; zkpd2007@ya.ru.

О M

0 м

t СО

1 z y 1

J 9

О

CD

i 3

о i

со со

n M

i £ r §

• ) iï

<D

0>

. DO

■ £

s □

s У

с о

<D *

M M

о о

to to