Научная статья на тему 'О КОНЦЕПТУАЛЬНЫХ ПОЛОЖЕНИЯХ НОРМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СЕЙСМОСТОЙКОГО СТРОИТЕЛЬСТВА'

О КОНЦЕПТУАЛЬНЫХ ПОЛОЖЕНИЯХ НОРМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СЕЙСМОСТОЙКОГО СТРОИТЕЛЬСТВА Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
253
67
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Вестник МГСУ
ВАК
RSCI
Ключевые слова
ПРОЕКТИРОВАНИЕ / МНОГОУРОВНЕВЫЙ РАСЧЕТ / ПРЕДЕЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ / АКСЕЛЕРОГРАММА / ПОГЛОЩАЮЩАЯ ГРАНИЦА / НОРМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ / ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ / ПОВРЕЖДЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ / DESIGN / MULTILEVEL ANALYSIS / LIMIT STATES / ACCELEROGRAM / ABSORBING BOUNDARY / DESIGN STANDARDS / PERFORMANCE CHARACTERISTICS / STRUCTURAL DAMAGE

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Перельмутер Анатолий Викторович, Кабанцев Олег Васильевич

Введение. Нормы сейсмостойкого строительства претерпели за последнее десятилетие три редакции, появление каждой из которых сопровождалось бурными дискуссиями. Но при этом в подход к планируемому уровню сейсмобезопасности и к методам ее обеспечения не вносились коренные изменения. Сегодня научно-технический уровень этих норм не удовлетворяет многих специалистов, ввиду чего инженерное сообщество рассматривает вопрос о разработке норм нового поколения. Цель работы - фиксация внимания специалистов не столько на методологических вопросах проектирования, сколько указание на нерешенные или недостаточно развитые вопросы. По некоторым из них представлены варианты решения, которые следует рассматривать как материал для дискуссии. Материалы и методы. Анализируются нормативные требования к средствам и методам сейсмозащиты, публикации с предлагаемыми совершенствованиями, нормативные документы различных стран. Рассматривается опыт реализации нормативных требований в программно-вычислительных комплексах. Результаты. Отмечена важность установления связи предельных состояний конструкций с категориями технического состояния объектов во время и после сейсмических воздействий и формулировки требований к расчету зданий и сооружений, разного уровня ответственности при проверке их работы на воздействия землетрясений различной повторяемости. Формулируются соответствующие рекомендации, которые предлагаются для обсуждения в качестве стартовых. Указывается на необходимость более детального регулирования расчетов во временной области, и называются проблемы, нуждающиеся в разработке как относительно исходной сейсмологической информации, так и относительно рабочих диаграмм деформирования для материала конструкции. Приведены соображения о наборе требования для проектирования объектов по схеме «здание + основание», о граничных условиях для рассматриваемой части основания и о пересчете акселерограмм на ее нижнюю границу. Выводы. Приведенные соображения, хотя и не претендуют на окончательное решение указанных проблем, могут послужить основой для разработки норм нового поколения, материалом, инициирующим соответствующие исследования и принятие решений.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Перельмутер Анатолий Викторович, Кабанцев Олег Васильевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ON CONCEPTUAL PROVISIONS OF DESIGN STANDARDS FOR EARTHQUAKE-RESISTANT CONSTRUCTION

Introduction. The standards for earthquake-resistant construction have undergone three revisions over the past decade. Each new revision was accompanied by serious discussions. However, no fundamental changes were made to the planned level of seismic safety and methods of safety assurance. Today the scientific and technical level of these standards does not satisfy many specialists, that’s why the engineering community is considering the development of new generation standards. The overall purpose of the work is to focus the attention of specialists not so much on methodological issues of design, as on unresolved or underdeveloped issues. For some of them, solutions are presented that should be considered as the subject for discussion. Materials and methods. Analyses of the regulatory requirements for the means and methods of seismic protection, publications with proposed improvements, and a comparative analysis of regulatory documents of different countries were carried out. We also analyzed the experience of implementing regulatory requirements in software systems. Results. The importance of establishing a relationship between the limit states of structures and the categories of the technical state of facilities during and after seismic impacts was emphasized. The importance of formulating requirements for the analysis of buildings and structures, different levels of responsibility when checking their response to effects of earthquakes, having different recurrence, was also emphasized. We have formulated relevant recommendations that are offered as starting points of discussions. The need for more detailed regulation of the analysis in the time domain was highlighted. Problems were identified that need to be solved both with respect to the initial seismological information and with respect to draft strain diagrams describing the construction material. Considerations were provided on the set of requirements for the design of construction facilities according to the “building + base” pattern, boundary conditions for the considered part of the base and the recalculation of accelerograms in terms of their lower boundaries. Conclusions. Although the above considerations do not claim to be the final solution to these problems, they can serve as the basis for the development of a new generation of standards or as a material, which initiates relevant research and decision making.

Текст научной работы на тему «О КОНЦЕПТУАЛЬНЫХ ПОЛОЖЕНИЯХ НОРМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СЕЙСМОСТОЙКОГО СТРОИТЕЛЬСТВА»

О концептуальных положениях норм проектирования ли-г* лив л

С. 1673—1684

сейсмостойкого строительства

УДК 699.841 DOI: 10.22227/1997-0935.2020.12.1673-1684

О концептуальных положениях норм проектирования сейсмостойкого строительства

А.В. Перельмутер1, О.В. Кабанцев2

1 Научно-производственное объединение «СКАД Софт» (НПО «СКАД Софт»); г. Киев, Украина; 2 Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет

(НИУ МГСУ); г. Москва, Россия

АННОТАЦИЯ

Введение. Нормы сейсмостойкого строительства претерпели за последнее десятилетие три редакции, появление каждой из которых сопровождалось бурными дискуссиями. Но при этом в подход к планируемому уровню сейсмо-безопасности и к методам ее обеспечения не вносились коренные изменения. Сегодня научно-технический уровень этих норм не удовлетворяет многих специалистов, ввиду чего инженерное сообщество рассматривает вопрос о разработке норм нового поколения. Цель работы — фиксация внимания специалистов не столько на методологических вопросах проектирования, сколько указание на нерешенные или недостаточно развитые вопросы. По некоторым из них представлены варианты решения, которые следует рассматривать как материал для дискуссии. Материалы и методы. Анализируются нормативные требования к средствам и методам сейсмозащиты, публикации с предлагаемыми совершенствованиями, нормативные документы различных стран. Рассматривается опыт реализации нормативных требований в программно-вычислительных комплексах.

Результаты. Отмечена важность установления связи предельных состояний конструкций с категориями технического состояния объектов во время и после сейсмических воздействий и формулировки требований к расчету зданий и сооружений, разного уровня ответственности при проверке их работы на воздействия землетрясений различной повторяемости. Формулируются соответствующие рекомендации, которые предлагаются для обсуждения в качестве стартовых. Указывается на необходимость более детального регулирования расчетов во временной области, и на- V в зываются проблемы, нуждающиеся в разработке как относительно исходной сейсмологической информации, так е е и относительно рабочих диаграмм деформирования для материала конструкции. Приведены соображения о наборе & т требования для проектирования объектов по схеме «здание + основание», о граничных условиях для рассматрива- 2. I емой части основания и о пересчете акселерограмм на ее нижнюю границу. к

On conceptual provisions of design standards for earthquake-resistant

Anatoly V. Perelmuter1, Oleg V. Kabantsev2

1 Scientific and Production Company "SCAD Soft" Ltd; Kiev, Ukraine; 2 Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU);

Moscow, Russian Federation

out. We also analyzed the experience of implementing regulatory requirements in software systems. Results. The importance of establishing a relationship between the limit states of structures and the categories of the technical state of facilities during and after seismic impacts was emphasized. The importance of formulating requirements for the analysis of buildings and structures, different levels of responsibility when checking their response to effects of earth-

O

Выводы. Приведенные соображения, хотя и не претендуют на окончательное решение указанных проблем, могут послужить основой для разработки норм нового поколения, материалом, инициирующим соответствующие иссле- $ дования и принятие решений.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: проектирование, многоуровневый расчет, предельные состояния, акселерограмма, погло- ° со щающая граница, нормы проектирования, эксплуатационные характеристики, повреждения конструкций h N

—' 9

ДЛЯ ЦИТИРОВАНИЯ: Перельмутер А.В., Кабанцев О.В. О концептуальных положениях норм проектирова- o 9 ния сейсмостойкого строительства // Вестник МГСУ. 2020. Т. 15. Вып. 12. С. 1673-1684. DOI: 10.22227/1997-0935. r 0

2020.12.1673-1684 3 9

— со o

—a

t — Е S

construction a N

§ 2 < 0

— 66 r 6

t (

CD CD

ABSTRACT < *

Introduction. The standards for earthquake-resistant construction have undergone three revisions over the past decade. U ®

Each new revision was accompanied by serious discussions. However, no fundamental changes were made to the planned 3 1

level of seismic safety and methods of safety assurance. Today the scientific and technical level of these standards does not ® 5

01 00

satisfy many specialists, that's why the engineering community is considering the development of new generation standards.

The overall purpose of the work is to focus the attention of specialists not so much on methodological issues of design, as on I j

unresolved or underdeveloped issues. For some of them, solutions are presented that should be considered as the subject s y

for discussion. c O

Materials and methods. Analyses of the regulatory requirements for the means and methods of seismic protection, publica- 1 1

tions with proposed improvements, and a comparative analysis of regulatory documents of different countries were carried , ,

2 2

© А.В. Перельмутер, О.В. Кабанцев, 2020

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

1673

quakes, having different recurrence, was also emphasized. We have formulated relevant recommendations that are offered as starting points of discussions. The need for more detailed regulation of the analysis in the time domain was highlighted. Problems were identified that need to be solved both with respect to the initial seismological information and with respect to draft strain diagrams describing the construction material. Considerations were provided on the set of requirements for the design of construction facilities according to the "building + base" pattern, boundary conditions for the considered part of the base and the recalculation of accelerograms in terms of their lower boundaries.

Conclusions. Although the above considerations do not claim to be the final solution to these problems, they can serve as the basis for the development of a new generation of standards or as a material, which initiates relevant research and decision making.

KEYWORDS: design, multilevel analysis, limit states, accelerogram, absorbing boundary, design standards, performance characteristics, structural damage

FOR CITATION: Perelmuter A.V., Kabantsev O.V. On conceptual provisions of design standards for earthquake-resistant construction. Vestnik MGSU [Monthly Journal on Construction and Architecture]. 2020; 15(12):1673-1684. DOI: 10.22227/ 1997-0935.2020.12.1673-1684 (rus.).

О о

N N О О N N

NN г г

К <D U 3

> (Л

с и 2

U in

in Щ

¡1 <D ф

О ё

ю

.Е о cl"

^ с Ю о

S «

о Е

СП ^ т-

Z £ £

ОТ °

■S £

il

О (П

ВВЕДЕНИЕ

Совокупность нормативных документов, составляющая строительные нормы и правила, определяет технический уровень принимаемых решений и, как следствие, качественные показатели проектируемых конструкций. Поскольку технические и материальные возможности общества со временем возрастают, то меняются и зафиксированные в нормах требования к уровню безопасности, удобству эксплуатации, долговечности и другим качественным показателям проектируемых зданий и сооружений, что приводит к периодическому (примерно раз в 5 лет) изменению норм. Естественно, что при этом всегда возникает спор между новизной и необходимым для нормативных документов некоторым уровнем консервативности.

Среди норм строительного проектирования наиболее дискуссионным, пожалуй, является документ «Строительство в сейсмических районах», претерпевший за последнее десятилетие, не считая изменений, три редакции (2011, 2014 и 2018 гг.), появление каждой из которых сопровождалось бурными дискуссиями [1].

Как отмечалось в работе [2], многие положения действующих норм не пересматривались почти полвека, хотя основывались в свое время на опыте сейс-мозащиты малоэтажной застройки и, кроме того, содержали некоторые недостаточно обоснованные рекомендации. Представленные в нормах указания по расчету в основном ориентированы на их выполнение ручными расчетными технологиями, а упоминания о возможности использования программных комплексов являются формальными, поскольку не содержат необходимой информации. Характерна следующая цитата из СП 14.13330.20181: «Формулы (5.1), (5.2) и (5.3), (5.4) верны только для несогласованной диагональной матрицы масс РДМ. В большинстве вычислительных комплексов применяют более общие выражения в векторно-матрич-ной форме». О том, что эти более общие выражения

1 СП 14.13330.2018. Строительство в сейсмических районах. Актуализированная редакция СНиП II-7-81*.

тоже должны быть нормированными, и не вектор-но-матричная запись определяет правильность или ошибочность формулы, даже не упоминается и получается, что программный комплекс диктует нормам, а не наоборот.

Несовершенство некоторых положений норм проектирования не осталось без внимания. Критические выступления в печати, касающиеся различных редакций нормативного документа, относились к вопросам редуцирования сейсмического воздействия и используемого для редуцирования коэффициента К [3-5], использования графика коэффициента динамичности вместо спектра ускорений [6], способов учета демпфирования [7], методики учета направления сейсмического воздействия [8] и ряда других проблем расчетного обоснования сейсмостойкости.

Но критика при этом в основном относилась к вопросам, отраженным в тексте норм, которые, по мнению указанных авторов, были решены неправильно и нуждались в корректировке. Постепенно становилось ясным, что всякого рода «косметические» поправки не решают проблему, и речь должна идти о нормах нового поколения.

Необходимость в их создании была осознана относительно недавно. В 2017 г. Международной инженерной академией (МИА), Российской инженерной академией (РИА) совместно с Инженерной академией Армении и Национальной инженерной академией Республики Казахстан, Российской Ассоциацией по сейсмостойкому строительству и защите от природных и техногенных воздействий — РАСС объявлен открытый конкурс «На лучшую концепцию системы нормативной документации в области сейсмостойкого строительства».

Важные соображения по этому поводу высказаны в работах [9-12], к этому же направлению примыкает и настоящая работа, в которой упор сделан на проблемы, которые обойдены вниманием в существующих нормах или освещены в них недостаточно и которые нужно было бы отразить в нормах нового поколения. При этом речь идет об изменениях, затрагивающих принципиальные положения и подходы к проблеме сейсмостойкого строительства.

1674

Следует отметить, что и за рубежом активно обсуждается потребность пересмотра некоторых основных положений сейсмостойкого строительства. Так, например, в труде [13] отмечается необходимость в смене парадигмы от традиционного подхода, основанного на силе, к более рациональным методам проектирования, основанным на перемещении, для ограничения повреждений и получения однородной оценки сейсмического риска различных конструкций.

Авторы работы [14] отмечают, что количество разрушенных жилых домов меньше, чем количество частично поврежденных. Они также предполагают, что травмы людей часто не результат обрушения несущих конструкций, а были вызваны обрушением неструктурных элементов. Представлена предлагаемая философия проектирования, которая пытается реализовать влияние землетрясений на несмертельные человеческие жертвы.

Другой аспект проблемы представлен в публикации [15], указывается, что во время недавних сильных землетрясений замечено, что многие правильно спроектированные и построенные здания, которые не рухнули, больше не функционировали и были впоследствии снесены, а не отремонтированы. Принимая во внимание такие ситуации, философия сейсмостойкого проектирования, разработанная в прошлом веке, теперь должна быть пересмотрена. Ее требуется изменить с переходом от спасения жизней к обеспечению непрерывности эксплуатации, а конструкции должны быть спроектированы так, чтобы их можно было быстро восстановить до полного режима работы с минимальными нарушениями и затратами после сильного землетрясения.

Эти соображения зарубежных специалистов должны и могут быть учтены при создании норм нового поколения.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Работа подготовлена на основе анализа различных источников, описывающих подход к обеспечению сейсмостойкости зданий и сооружений, куда входили научно-технические публикации и нормативные документы по проектированию. Основное внимание уделено принципиальным положениям нормативных документов, которые указывают цели и определяют подход к обеспечению сейсмобезо-пасности. Рассматривались история развития этих положений и их представления в нормативных документах, изучались работы по сопоставлению норм разных стран [16-18] и анализировались способы их реализации в программно-вычислительных комплексах СКАД, ЛИРА, STAAD, MicroFE. Заметим, что именно программная реализация является одним из наиболее жестких способов выявления недоговоренностей и противоречий, если таковые присутствуют в нормах.

Важным источником критического подхода к нормам сейсмического проектирования и выработки некоторых концептуальных предложений служит практическая работа авторов по проектированию ряда высокоответственных сооружений, например, таких как Новый безопасный конфайнмент Чернобыльской АЭС [19].

РЕЗУЛЬТАТЫ

Представленные ниже соображения относятся к отдельным важнейшим аспектам норм. Они не столько формулируют предложения для включения в нормы нового поколения, сколько акцентируют внимание на проблемах, которые нуждаются в отображении на страницах нормативного документа. А сами по себе предложения следует рассматривать как заявочный материал, приглашающий к дискуссии.

Общая структура

Действующий нормативный документ декларирует универсальность сферы применения, однако более детальное рассмотрение содержания норм показывает, что реальная сфера их применения существенно отличается от заявленной.

Так, например, раздел 6 «Жилые, общественные, производственные здания и сооружения» целиком посвящен зданиям. Не нашлось ни одного слова о сооружениях (транспортерные галереи, резервуары, трубопроводы и др.). Наличие разделов, посвященных транспортным и гидротехническим сооружениям, является абсолютно формальным, поскольку для них существуют специальные нормативные документы СП 268.1325800.20162 и СП 3 5 8.13 2 5 8 00.20 1 73.

Заметим, что Еврокод 8 имеет следующие части:

Часть 1. Общие правила, сейсмические воздействия, правила сооружений.

Часть 2. Мосты.

Часть 3. Оценка состояния и восстановление зданий.

Часть 4. Силосные башни, резервуары и трубопроводы.

Часть 5. Фундаменты, подпорные конструкции и геотехнические аспекты.

Часть 6. Башни, мачты и дымовые трубы.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

По-видимому, еще до начала работы над нормами нового поколения следует определить их структуру и содержание, а также форму представления в виде набора отдельных нормативных документов, как комплект пособий, составляющих окружение основного нормативного документа или нечто другое.

< п i Н G Г

0 w

n СО

1 о

У ->■

J со

u-

^ I

n °

О 3

о о

о i n

Q.

CO CO

2 СП 268.1325800.2016. Транспортные сооружения в сейсмических районах. Правила проектирования.

3 СП 358.1325800.2017. Сооружения гидротехнические. Правила проектирования и строительства в сейсмических районах.

n о 0

о 6

r 6 t (

•) Ц

® 5

л '

U1 П

■ т

(Я У

с о <D *

.N.!0

о о 2 2 О О

1675

Во всех случаях очень важно определить сведения и правила, имеющие общий характер и совершенно не зависящие от конструктивного решения или назначения объекта строительства (сейсмическое районирование, классификация грунтовых условий, параметры сейсмического движения, требования к уровню сейсмостойкости и т.п.). Сегодня частности прорываются в общий раздел, что иногда создает затруднения.

Критерии сейсмостойкости

Идеология сейсмостойкого строительства предусматривает возможность локальных разрушений, которые могут быть устранены после землетрясения, что, вообще говоря, расширяет стандартную логику строительного проектирования, основанную на понятии о предельных состояниях первой группы, к которой ГОСТ 27751-2014 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения» относит только:

• разрушение любого характера (например, пластическое, хрупкое, усталостное);

• потерю устойчивости отдельных конструктивных элементов или сооружения в целом;

• условия, при которых возникает необхо-

о о димость прекращения эксплуатации (например,

о о чрезмерные деформации в результате деградации N N

(У (у свойств материала, пластичности, сдвига в соединениях, а также чрезмерное раскрытие трещин). о з Здание или сооружение может подвергаться с ю воздействиям землетрясений различной интенсивов и) ности: слабым чаще, сильным реже. Как при этом к) ф поведет себя конструкция и, главное, как она долж-^ Е на себя повести? На этот вопрос нормы должны дао и вать четкий ответ. В частности, необходимы указа-• ш ния относительно предельных состояний, которые с 2 относятся к тем или иным расчетным ситуациям, (5= о возникающим при сейсмических воздействиях раз-^ личного уровня интенсивности — расчетное зем-со ^ летрясение, максимальное (контрольное) земле-4 с трясение.

с При расчете по предельным состояниям первой

^ ■§ группы, как правило, рассматривается локальная

от .ъ несущая способность расчетного сечения. Но поня-

^ § тие «несущая способность» имеет и более широкий

£ ^ смысл, если говорить о конструкции (несущей си-

££ ° стеме) в целом. Известно, что невыполнение усло-

о Е вия прочности в сечении далеко не всегда приводит

с5 о к катастрофическим последствиям.

^ Однако сформулировать достаточно общий

от "£= критерий достижения предельного состояния всей

2 конструкции пока не удается, поскольку для каж-

^ Э дой конструкции это будет свое индивидуальное

|- ц предельное состояние. При заданном воздействии

^ Ё оно определяется механизмом разрушения отдель-

Ц ~ ных сечений и связано с очередностью их появле-

¡3 ний и с их видом (по хрупкому сценарию или с об-

ва ¡¡> разованием пластических шарниров). Но в таком случае представляется обоснованным использовать

обобщенное для несущей системы здания в целом описание предельных состояний. Его описание не может быть узкотехническим, а должно выражаться в терминах, определяющих возможности функционирования здания или сооружения, те или иные ограничения которого и определяют предельное состояние.

В качестве типичного примера такого подхода можно указать на руководства американского Федерального агентства по управлению в чрезвычайных ситуациях (FEMA), в котором содержатся 4 контролируемых уровня эксплуатационных характеристик для зданий (сооружений) в целом4:

• Operational Level (OL) — эксплуатационный уровень. Все функции здания поддерживаются службами эксплуатации, повреждения пренебрежимо малы.

• Immediate Occupancy Level (IOL) — уровень полной пригодности для жизни, но может потребоваться минимальный ремонт;

• Life Safety Level (LSL) — уровень безопасности для жизни. Конструкция остается устойчивой и имеет значительный резерв несущей способности, опасные неконструктивные повреждения контролируются;

• Collapse Prevention Level (CPL) — уровень предотвращения обрушения. Возможны любые повреждения, но полного обрушения пока нет.

Принципиальный отказ от прочностно-сило-вого описания предельных состояний первой группы для конструктивных элементов и ориентация на эксплуатационные характеристики поведения конструктивного комплекса здания (сооружения) в целом, кроме всего прочего, вводит в обиход представление о возможной реализации нескольких предельных состояний в течение жизни строительного объекта, поскольку они сводятся, по сути, лишь к перерывам в эксплуатации.

Привязка предельных состояний к обеспечению эксплуатационных свойств в различных расчетных ситуациях дает возможность более гибко определять соответствующие технические ограничения, которые для сейсмики, например, определяют поведение конструкций при землетрясениях разной силы, действующих на один тот же объект. При этом уровень эксплуатационных характеристик здания и уровень обеспечения сейсмостойкости уже можно задавать в виде перечня допускаемых повреждений отдельных видов конструктивных (несущих) и неконструктивных элементов здания. Например (по аналогии с работой4), представляется возможным выявить следующие признаки повреждения отдельных видов конструкций после землетрясения с увязкой признаков с уровнем эксплуатационных характеристик (табл. 1).

4 FEMA 273. Federal Emergency Management Agency. NEHRP Guidelines for the Seismic Rehabilitation of Buildings, Washington, D.C. October, 1997.

1676

Табл. 1. Признаки повреждений конструкций при различных уровнях эксплуатационных характеристик несущей системы Table 1. The evidence of structural damage for different performance characteristics of the bearing construction

Вид конструкции The type of construction

Уровень эксплуатационных характеристик несущей системы The level of performance characteristics of the bearing construction

Уровень полной пригодности для жизни с ремонтными работами Immediate occupancy level

Уровень безопасности для жизни Life safety level

Уровень предотвращения

обрушения Collapse prevention level

Несущие железобетонные стены (диафрагмы) Bearing reinforced concrete walls (diaphragm plates)

По плоскости стены и у отверстий формируются локальные трещины с раскрытием <1,5 мм Local cracks, having <1.5 mm openings, are formed on the wall surface and next to holes

Формируются наклонные трещины и локальные повреждения в краевых зонах, происходят сдвиги по стыкам и трещинам на локальных участках, формируются трещины и незначительные повреждения в зонах отверстий

Diagonal cracks and local damages appear in the edge zones, shears occur along junctions and cracks in local areas, cracks and minor damages appear next to holes

Формируются системы трещин, происходят сдвиги по стыкам и трещинам, локальные разрушения в зонах отверстий, локальные разрушения в краевых зонах Systems of cracks are formed, shears occur along junctions and cracks, local destructions occur in the areas of holes and in the edge zones

Ненесущие железобетонные конструкции (перегородки и т.п.) Non-bearing reinforced concrete constructions (partitions, etc.)

По плоскости стены и у отверстий формируются локальные трещины с раскрытием < 3,0 мм Local cracks, having < 3.0 mm openings, are formed on the wall surface and next to holes

Формируются крупные трещины, происходят сдвиги по стыкам и трещинам, локальные разрушения в зонах отверстий, локальные разрушения в краевых зонах

Major cracks are formed; shears occur along junctions and cracks; local destructions occur in the areas of holes and in the edge zones

Конструкции разрушены, возможны обвалы конструкций Constructions are ruined, collapse may occur

< П

о е

<л t з

S

G) W

с

о

со

y ->■ j со

u-

^ I

n °

О 3

o S

о i о n

СО

со z 2 со

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

0 J^

1

СП СП о о

Железобетонные колонны несущих рамных конструкций Reinforced concrete columns of bearing framed constructions

Незначительные трещины бетона колонн, отсутствие дробления бетона Minor cracks in the column concrete; no concrete fragmentation

Формирование трещин бетона с раскрытием < 3,0 мм, локальные сдвиги по трещинам в отдельных колоннах

Cracks, having < 3.0 mm openings, are formed in the concrete, local shears occur along cracks in some columns

На основе детального описания признаков повреждений конструкций при сейсмических воздействиях представляется возможным сформулировать и научно обосновать величины критериев предельных состояний конструкций, которые и должны быть приведены в нормах проектирования сейсмостойких зданий (к сожалению, такой подход от-

Обширные зоны трещинообразования бетона, локальные пластические деформации продольной арматуры, локальные разрушения бетона приопорных зон колонн

Extensive concrete crack propagation areas; plastic deformations of the longitudinal reinforcement; local destruction of concrete in the column support areas

сутствует в отечественных нормах). Тогда задачей проектирования станет проверка их выполнения. Собственно проверка поведения является сутью любых норм проектирования.

И здесь возникает вопрос о многоуровневом расчете [20-22], поскольку для одного и того же сооружения, на которое действуют различные

С о

CD CD

l С

3

<D

(Л П

■ т

s У с о (D *

•Ni0 м 2 о о to м о о

1677

землетрясения, могут предъявляться различные требования к поведению конструкций и к уровню эксплуатационных характеристик, которые могут быть допущены при сейсмических воздействиях различной повторяемости и интенсивности. Естественно, что при этом рассматривается сейсмический риск, его экономическая [23] и социальная составляющие [24].

Указанные требования могут дифференцироваться применительно к сооружениям различного типа, и какие именно критериальные требования предъявляются к сооружению, зависит от класса его ответственности и от того, для землетрясения какой силы (расчетного ускорения) выставляется то или иное требование.

Например, это может выглядеть так, как показано в табл. 2, где классификация объектов по назначению соответствует табл. 5.1 СП 14.13330.2018, а тип критериальных требований аналогичен работе4.

Аналогичные предложения содержатся в монографии американских исследователей [25], где приведена поучительная табл. 3 системы расчетных проверок, которые должны выполняться при проектировании сооружений с различными критериями требуемого поведения.

Сочетания нагрузок

Сейсмическое воздействие нормативный документ рассматривает изолированно и зачастую при этом дает ошибочные рекомендации. Примером может служить вопрос о невыгодном направлении сейсмического воздействия, который в нормах рассматривается изолированно, в то время как это направление следует определять для комбинации «сейсмика + постоянные нагрузки».

При выполнении расчетов во временной области важной отличительной чертой оценки нелинейного поведения конструкции является учет ее состояния до начала землетрясения. Результат су-

Табл. 2. Критериальные требования Table 2. Criteria-based requirements

Назначение здания или сооружения The function of Тип критериальных требований при землетрясении, с вероятностью превышения за 50 лет Criteria-based requirements applicable in case of an earthquake, given the likelihood of their overmatching over a period of 50 years

a building or a structure 1 % (карта С) / 1 % (Card С) 5 % (карта В) / 5 % (Card В) 10 % (карта А) / 10 % (Card А)

Позиция 1 / Position 1 IOL OL —

Позиция 2 / Position 2 LSL IOL OL

Позиция 3 / Position 3 — LSL IOL

о о

N N О О N N

СЧ СЧ г г

К <D U 3

> (Л

с и to in

in щ

il <D ф

О g

Табл. 3. Зависимость предельных состояний от эксплуатационных требований Table 3. Dependence of limit states on operational requirements

Проверяемые предельные состояния Verifiable limit states Техническое состояние, обеспечивающее Technical condition that ensures:

эксплуатацию без ограничений unlimited operation контроль локальных повреждений control over local destructions предотвращение общего обрушения prevention of complete collapse

Трещиностойкость / Crack resistance

Краевая текучесть Flowability in boundary areas

Пластическая работа / Plastic behaviour

Локальное выпучивание / Local popping

Выкалывание / Chipping

Усталостная прочность / Fatigue strength

Общая устойчивость / Overall stability

Недопустимые осадки основания Unacceptable settlements of substructures

со " со EE — -b^ ^ (Л

I §

cl"

^ с Ю о

S «

о E

СП ^

T- ^

Z £ £

CO °

£ ^ iE 3s

О (0

Примечание: Предельные состояния проверяются в отмеченных ячейках. Note: Limit states are checked in the marked cells.

1678

щественно зависит от предварительной нагружен-ности конструкции, в частности, от того, была ли она в пластике или работала упруго.

Вообще, вопрос сочетания сейсмической нагрузки с другими воздействиями во всех редакциях сейсмических норм излагается без изменений уже на протяжении почти полувека. Он сведен к элементарной рекомендации об использовании коэффициентов сочетания 0,9 для постоянных; 0,8 для временных длительных и 0,5 для кратковременных нагрузок.

Обоснованность этих рекомендаций вызывает большие сомнения. Так, например, значения приведенных в СП 20.133305 кратковременных полезных нагрузок для жилых зданий являются эквивалентными по изгибающему моменту в перекрытии и превышают их возможный суммарный вес более чем вдвое [26, с. 28]. Казалось бы, это учтено коэффициентом сочетаний 0,5, но тогда получается, что авторы норм предполагают, что во всех помещениях зданий одновременно реализована расчетная нагрузка, что представляется маловероятным [27].

Проблема состоит еще и в том, что некоторые из временных нагрузок обладают инерционными свойствами и могут влиять на динамические характеристики сооружения. Поскольку любая из временных нагрузок может отсутствовать, то в некоторых случаях возникает слишком большое число вариантов, которые, вообще говоря, следует сравнить при выборе расчетной комбинации. При этом следует еще обеспечить вхождение в расчетную комбинацию усилий от временных нагрузок в том же составе, что и для подсчета масс для динамического расчета.

Выходом из положения могло бы быть указание на то, что динамические характеристики сооружения принимаются без учета временных нагрузок. При этом учитываются нормативные значения постоянных нагрузок. Поскольку при этом масса сооружения уменьшается, то уменьшается и период собственных колебаний, что в большинстве случаев является решением в запас прочности.

Скорее всего, здесь нужна оговорка, что если суммарный вес временных нагрузок сопоставим с суммой постоянных нагрузок, то следует рассмотреть оба варианта (резервуар полный и резервуар пустой).

Нелинейный динамический расчет во временной области

Этот расчет выполняется в самых ответственных случаях, но именно ему нормы уделяют наименьшее внимание. Для них не приведены даже основные требования, которые должны выполняться в таком расчете:

• возможная форма применяемой упругопла-стической модели деформирования материала несущих конструкций;

• требуется ли учитывать начальные несовершенства, начальное напряженно-деформированное состояние и случайные эксцентриситеты;

• требуется ли учитывать геометрическую нелинейность и т.п.

Два основных фактора, определяющих качество такого расчета, это -- акселерограммы (1) и характеристики неупругого поведения материалов (2). И в обоих случаях нормы отправляют нас к другим источникам, где эти характеристики якобы определены. В частности, построение акселерограмм отнесено к компетенции СП 286.13258006 и привязано к процедуре детального сейсмического районирования. Но в этом документе говорят только об одной акселерограмме. Как формируется пакет, остается неизвестным, нет даже упоминаний о трехкомпо-нентных акселерограммах, об отличии их для вертикальной и горизонтальной компонент.

Нельзя полностью отдавать этот вопрос изыскателям (сейсмологам), нормы сейсмического проектирования являются заказчиком для изыскателей и должны содержать хотя бы минимальные требования к акселерограммам (продолжительность реализации, статистическая независимость составляющих трехкомпонентной акселерограммы и т.п.).

Говоря о наборе акселерограмм, нормы не определяют, сколько акселерограмм следует использовать и как обрабатываются результаты расчетов по ним. Еврокод 8, например, требует использования как минимум трех акселерограмм, и необходимо учитывать при этом наиболее невыгодное значение реакции сооружения. Применительно к искусственным акселерограммам следует явно указать на возможность их конструирования «под площадку» и «под сооружение» [28, 29] и привести рекомендации относительно их применения.

Нужно помнить, что представленные в нормах проектирования соответствующих конструкций диаграммы работы бетона, стали и др. предназначены для проверки несущей способности по первой группе предельных состояний при действии кратковременных (не динамических!) нагрузок. Необходимо подчеркнуть, что указанные диаграммы работы материала соответствуют весьма малой вероятности реализации (порядка 10-3). Вероятность того, что весь объект состоит из такого материала, исчезаю-ще мала, и ее не следует принимать во внимание.

Требуются диаграммы, ориентированные на другую вероятность и, как минимум, в общем расчете необходимо использовать нормативные, а не расчетные значения (этот подход принят для всех других особых ситуаций).

Важен вопрос о предельно допустимой деформации, особенно для оценки железобетонных конструкций, где параметр еи лежит в основе расчета

< п

I*

о Г и 3

О сл

п СО у ->■

о со

и-

^ I

п ° О 2

2 7

О п

О.

со со

5 СП 20.13330.2016. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

6 СП 286.1325800.2016. Объекты строительные повышенной ответственности. Правила детального сейсмического районирования.

2 6

а го

Г 6 $ (

• )

15

® № л '

01 П ■ £

(Л п (Я у с о Ф X

-!0.!0

о о 10 10 о о

1679

о о сч N о о

N N

ci сч

г г

К <D U 3 > (Л С И

U m

un щ

il <D ф

О ё

по нелинейной деформационной теории. Но в нормах дано его значение для проверки на расчетные усилия, а для общего физически нелинейного расчета требуются нормативные характеристики.

Возможно, что приемлемой является следующая гипотеза: для достижения предельного состояния у конструкции с нормативными значениями прочностных параметров энергия деформаций будет в уь раз большей, чем у конструкции с расчетными значениями этих параметров. Это — аналог гипотезы снижения прочности в уь раз, при переходе от нормативного сопротивления к расчетному, когда считается, что Я, = Я, /у,.

' Ь Ь,п 'Ь

Для материала с билинейной диаграммой вычисления площадей, которыми определяется энергия деформирования, дают следующие значения (рис. 1):

• расчетная диаграмма

R —b

п = rl

и 2e

• нормативная диаграмма

R

п =

У^

2E

■у л

у л

Из условия уbQ = Qn следует eb2 n =et

уЛ

2E

от " от Е

— -ь^

^ СЛ

.Е § ÔL

^ с Ю о

S ц

о Е с5 °

СП ^ т-

Z £

S

от °

* А

£ г?

ïl

О (О

значение, как сказано в СП 23.13 3 3 0.201157, может быть получено в результате специальных полевых и лабораторных испытаний грунтов (п. 5.25). А в качестве первого приближения, по-видимому, можно использовать модуль упругости Е (рис. 2, а).

Модуль деформаций характеризует поведение грунта при наличии как упругих, так и остаточных деформаций (первичная ветвь), а модуль упругости, который всегда больше модуля деформаций, определяется при испытаниях образцов грунта при их упругом поведении, которое реализуется при разгрузке (вторичная ветвь).

Таким образом, мы имеем дело с двумя расчетными схемами (рис. 2, Ь): одна — для учета постоянных и длительных нагрузок, вторая — для учета сейсмического воздействия.

Совместное использование различных расчетных моделей предусмотрено режимами «Вариация моделей» или «Монтаж», которые имеются в программно-вычислительных комплексах СКАД и ЛИРА.

Рис. 1. Зависимость «напряжение - деформация» для расчета конструкции: а — расчетная; b — нормативная Fig. 1. The stress-strain relationship for the structural analysis: a — design values; b — standard-based values

Учет податливости основания

На необходимость учета податливости основания указывалось неоднократно. При использовании модели упругого основания (Винклера или Пастернака) важным параметром служит жесткость основания (коэффициент постели с). При статических расчетах в основе определения С принимают модуль деформации е0, который реализуется при достаточно продолжительном деформировании грунта, что не соответствует случаю сейсмического воздействия. Для такого случая следует использовать динамический модуль деформаций, его

Коэффициент постели С1 Коэффициент постели С2 Coefficient of subgrade Coefficient of subgrade

reaction С,

reaction С,

b

Рис. 2. Моделирование жесткости упругого основания Fig. 2. Elastic foundation stiffness modeling

7 СП 23.13330.2011. Основания гидротехнических сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.02-85.

1680

В последнее время все большую популярность приобретают расчетные схемы, в которых присутствует значительный грунтовый массив. На необходимости такого расчета настаивают многие нормативные документы по проектированию зданий и сооружений, но о нем ни слова в СП «Строительство в сейсмических районах». Если даже отвлечься от проблемы совместного расчета, то вспомним, что современные здания часто имеют несколько подземных этажей. Аналогичные проблемы возникают при рассмотрении оснований с длинными сваями.

Если при моделировании используются поглощающие границы, то удается учесть заметное поглощение энергии в толще грунтового основания за счет уноса энергии на бесконечность (волновое демпфирование).

Но возникают вопросы, ответов на которые нет в нормах, например, такие:

1. Какие требования предъявляются к параметрам демпферов на поглощающей границе.

2. Каковы рекомендации относительно размеров присоединяемого массива.

3. Сейсмическое воздействие реализуется на опорной поверхности, а все акселерограммы относятся к дневной поверхности. Как учесть заглубление (и нужно ли его учитывать), остается неясным.

Если, например, предполагается, что сейсмические волны распространяются вертикально, то распределение кинематических параметров вдоль опорной поверхности можно считать равномерным, и ее движение описывается единой акселерограммой. Эту акселерограмму, в принципе, можно полу-

чить с помощью процедуры пересчета ускорений на условную нижнюю границу основания, которая должна получить ускорение на нижней границе, совместимое с заданным законом движения свободной поверхности.

А как меняется (и меняется ли) в связи с переносом уровня воздействия диаграмма коэффициентов динамичности при расчете линейно-спектральным методом, остается неясным. По-видимому, здесь имеется некоторая связь с пересчитанным ускорением, но соответствующие исследования еще предстоит выполнить.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Приведенные выше соображения не претендуют на окончательное решение указанных выше проблем, они скорее должны послужить материалом для разработчиков норм нового поколения, материалом, инициирующим соответствующие исследования и принятие решений. Важно, чтобы в этих нормах снова не упустили вопросы дифференцирования критериев поведения при землетрясениях разной интенсивности, которые могут действовать на сооружение. Не менее важной является детализация требований к расчетам во временной области и к используемой при этом сейсмологической информации. Как представляется авторам, указания на пробелы в содержании норм не менее важны, чем окончательные рекомендации. Хотелось бы надеяться, что эти указания послужат стимулом для дальнейших исследований.

ЛИТЕРАТУРА

1. Джинчвелашвили Г.А., Мкртычев О.В., Сос-нин А.В. Анализ основных положений СП 14.13330. 2011 «СНиП II-7-81*. Строительство в сейсмических районах» // О возможных принципиальных ошибках в нормах проектирования, приводящих к дефициту сейсмостойкости сооружений в 1-2 балла : сб. тр. семинара, 15 сентября 2011. М. : МГСУ, 2011. С. 19-27.

2. Курбацкий Е.Н., Мазур Г.З., Мондрус В.Л. Критический анализ состояния нормативной документации по расчету сооружений на землетрясения // ACADEMIA. Архитектура и строительство. 2017. № 2. С. 95-102.

3. Мкртычев О.В., Джинчвелашвили Г.А. Проблемы учета нелинейностей в теории сейсмостойкости (гипотезы и заблуждения). М. : МГСУ, 2014. 192 с.

4. Кабанцев О.В., Усеинов Э.С., Шарипов Ш. О методике определения коэффициента допускаемых повреждений сейсмостойких конструкций // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2016. № 2 (55). С. 117-129.

5. Соснин А.В. Об уточнении коэффициента допускаемых повреждений К1 и его согласованности с концепцией редукции сейсмических сил в постановке спектрального метода (в порядке обсуждения) // Вестник гражданских инженеров. 2017. № 1 (60). С. 92-114.

6. Курбацкий Е.Н., Мондрус В.Л. Динамические коэффициенты или спектры реакций (ответов) сооружений на сейсмические воздействия? // ACADEMIA. Архитектура и строительство. 2019. № 1. С. 107-114. DOI: 10.22337/2077-9038-2019-1-107-114

7. Соснин А.В. К вопросу учета диссипативных свойств многоэтажных железобетонных каркасных зданий массового строительства при оценке их сейсмостойкости // Современная наука и инновации. 2017. № 1 (17). C. 114-131.

8. Тяпин А.Г. «Опасные направления сейсмического воздействия» в линейно-спектральных расчетах // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2019. № 3. С. 22-29.

9. Тяпин А.Г. Различия между нормами расчета на сейсмические воздействия как потенциальные на-

< п i Н G Г

О от

n ОТ y ->■

J СО

u-

^ I

n ° о 2

2 i n

Q.

ОТ ОТ

n 2 0

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2 6

A Го

r 6 t (

• )

® 5 л ' U1 П ■ Т

(Я У

с о <D Ж f f NN

о о 10 10 о о

1681

о о сч N о о

N N

сч сч

г г

К <D U 3 > to С И

to in

U) <u

Ü

<D ф

O ё

CO CO

.E о

^ с ю о

s H

о E со ^

правления развития норм гражданского строительства // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2016. № 1. С. 29-32.

10. Тяпин А.Г. Некоторые соображения о нормах нового поколения. Часть I: общие положения и задание сейсмического воздействия. Часть II: определение сейсмических усилий в линейно-спектральном методе // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2019. № 5. С. 7-18.

11. Уздин А.М. Концепция новых норм сейсмостойкого стоительства // Природные и техногенные риски. Безопасность сооружений. 2018. № 1 (32). С. 14-18.

12. Гурьев В.В., Дорофеев В.М. К вопросам о разработке норм проектирования сейсмостойкого строительства нового поколения // Природные и техногенные риски. Безопасность сооружений. 2020. № 4 (47). С. 20-23.

13. Menon D., Prasad A.M., Varughese J.A. Seismic design philosophy: from force-based to displacement-based design // Advances in Indian Earthquake Engineering and Seismology. 2018. Pp. 273-289. DOI: 10.1007/978-3-319-76855-7_13

14. Gunawan N., Han A., Gan B.S. Proposed design philosophy for seismic-resistant buildings // Civil Engineering Dimension. 2019. Vol. 21. Pp. 1-5. DOI: 10.9744/ced.21.1.1-5

15. Takagi J., Wada A. Recent earthquakes and the need for a new philosophy for earthquake-resistant design // Soil Dynamics and Earthquake Engineering. 2019. Vol. 119. Pp. 499-507. DOI: 10.1016/j.soildyn. 2017.11.024

16. Хуэн Л. Т.Т. Краткое сравнение сейсмических норм Европы, Японии, России // Вестник МГСУ. 2009. № 4. С. 262-265.

17. Шаторная А.М., ТарасовВ.А., Барабаш А.В., Жувак О.В., Рыбаков В.А. Российские и зарубежные нормы сейсмического проектирования зданий и сооружений // Alfabuild. 2018. № 4 (6). С. 92-114.

18. Santos S.H.D.C., Zanaica L., Bucur С., Lima S.D.S. Comparative study of codes for seismic design of structures // Mathematical Modelling in Civil Engineering. 2013. Vol. 9. Issue 1. Pp. 1-12. DOI: 10.2478/mmce-2013-0001

19. Гордеев В.Н., Перельмутер А.В. Стальные конструкции защитных сооружений Чернобыльской

атомной электростанции. Киев : Изд-во «Сталь», 2020. 80 с.

20. Мкртычев О.В., Джинчвелашвили Г.А., Дзержинский Р.И. Философия многоуровневого проектирования в свете обеспечения сейсмостойкости сооружений // Геология и геофизика Юга России. 2016. № 1. С. 71-78.

21. Yue J. Multilevel seismic damage behavior correlation analysis for RC framed structures // Advances in Materials Science and Engineering. 2018. Vol. 2018. Pp. 1-9. DOI: 10.1155/2018/2364297

22. Fathi-Fazl R., Lounis Z., Cai Z. Multicri-teria and multilevel framework for seismic risk management of existing buildings in Canada // Journal of Performance of Constructed Facilities. 2020. Vol. 34. Issue 2. P. 04020004. DOI: 10.1061/(ASCE)CF.1943-5509.0001393

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

24. Перельмутер А.В. Об оценке социальной компоненты риска // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2003. № 3. С. 23-25.

25. Elnashai A.S., Sarno L.D. Fundamentals of earthquake engineering. John Wiley & Sons, Ltd, 2015.

26. Перельмутер А.В., Гордеев В.Н., Лантух-Лященко А.И., Махинько А.В., Пашинский В.А., Пи-чугин С. Ф. Нагрузки и воздействия на здания и сооружения / под общ. ред. А.В. Перельмутера. М. : Изд-во «СКАД СОФТ» ; Изд-во «Ассоциации строительных вузов»; ДМК Пресс, 2020. 596 с.

27. Перельмутер А.В., Кабанцев О.В., Пичу-гин С. Ф. Основы метода расчетных предельных состояний. М. : Изд-во «СКАД Софт» ; Издательский дом «АСВ», 2019. 240 с.

28. Смирнова Л.Н., Уздин А.М., Прокопо-вич С.В. Некоторые особенности моделирования расчетных акселерограмм // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2019. № 1. С. 33-41.

29. Pirasteh A.A., Cherry J.L., Balling R.J. The use of optimization to construct critical accelerograms for given structures and sites // Earthquake Engineering & Structural Dynamics. 1988. Vol. 16. Issue 4. Pp. 597-613. DOI: 10.1002/eqe.4290160410

£

от J

> A

I

í!

О (0

Поступила в редакцию 7 декабря 2020 г. Принята в доработанном виде 10 декабря 2020 г. Одобрена для публикации 11 декабря 2020 г.

Об авторах: Анатолий Викторович Перельмутер — доктор технических наук, иностранный член РАСН, главный научный сотрудник; Научно-производственное общество с ограниченной ответственностью «СКАД Софт» (НПО «СКАД Софт»); Украина, 03037, г. Киев, ул. Освиты, д. 3а; РИНЦ ID: 579863, Scopus: 6602444316; AnatolyPerelmuter@gmail.com;

1682

О концептуальных положениях норм проектирования ли-г* лив л

С. 1673—1684

сейсмостойкого строительства

Олег Васильевич Кабанцев — доктор технических наук, профессор кафедры железобетонных и каменных конструкций; Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ); 129997, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; РИНЦ ГО: 659725; ovk531@gmail.com.

REFERENCES

1. Dzhinchvelashvili G.A., Mkrtyichev O.V., Sosnin A.V. General provisions analysis of the seismic building design code SP 14.13330.2011 "SNiP II-7-81* Construction in seismic areas". Possible fundamental errors in design standards, leading to a deficit of seismic resistance of structures of 1-2 points : collection of works of the seminar. September 15, 2011. Moscow, Moscow State University of Civil Engineering, 2011; 19-27. (rus.).

2. Kurbatskiy E.N., Mazur G.Z., Mondrus V.L. Critical Analysis of Condition of the Normative Documents on Calculation of Structures for Earthquake. ACADEMIA. Architecture and Construction. 2017; 2:95-102. (rus.).

3. Mkrtyichev O.V., Dzhinchvelashvili G.A. Problems of nonlinearities in arthquake resistance theory (hy-pothess and errors). Moscow, Moscow State University of Civil Engineering, 2014; 192. (rus.).

4. Kabantsev O.V., Useinov E.S., Sharipov Sh. Determination of allowable damage factor of antiseis-mic structures. Vestnik of Tomsk State University of Architecture and Building. 2016; 2(55):117-129. (rus.).

5. Sosnin A.V. About refinement of the seismic-force-reduction factor (K1) and its coherence with the concept of seismic response modification in formulation of the spectrum method (in order of discussion). Bulletin of Civil Engineers. 2017; 1(60):92-114. (rus.).

6. Kurbatskiy E.N., Mondrus V.L. Dynamic coefficients or response spectra of structures to earthquake? ACADEMIA. Architecture and Construction. 2019; 1:107-114. DOI: 10.22337/2077-9038-2019-1107-114 (rus.).

7. Sosnin A.V. About dissipation properties of multi-storey rc frame buildings of large-scale-construction projects at their earthquake-resistance estimation. Modern Science and Innovation. 2017; 1:114-131. (rus.).

8. Tyapin A.G. "Dangerous directions of seismic excitation" in linear spectral analysis. Earthquake Engineering. Constructions Safety. 2019; 3:18-25. (rus.).

9. Tyapin A.G. Differences in seismic codes as potential ways for the development of civil codes. Earthquake Engineering. Constructions Safety. 2016; 1:29-32. (rus.).

10. Tyapin A.G. Some comments on the new generation of standards in earthquake engineering. Part I: General requirements and seismic input. Part II: seismic forces in linear-spectral method. Earthquake Engineering. Constructions Safety. 2019; 5:7-18. (rus.).

11. Uzdin A.M. The concept of the new codes of earthquake engineering. Natural and Technogenic Risks. Safety of Structures. 2018; 1:14-18. (rus.).

12. Gurev V.V., Dorofeev V.M. Questions about the development of standards for the design of earthquake-resistant construction of a new generation. Earthquake Engineering. Constructions Safety. 2020; 4:20-23. (rus.).

13. Menon D., Prasad A.M., Varughese J.A. Seismic design philosophy: from force-based to displacement-based design. Advances in Indian Earthquake Engineering and Seismology. 2018; 273-289. DOI: 10.1007/978-3-319-76855-7_13

14. Gunawan N., Han A., Gan B.S. Proposed design philosophy for seismic-resistant buildings. Civil Engineering Dimension. 2019; 21:1-5. DOI: 10.9744/ ced.21.1.1-5

15. Takagi J., Wada A. Recent earthquakes and the need for a new philosophy for earthquake-resistant design. Soil Dynamics and Earthquake Engineering. 2019; 119:499-507. DOI: 10.1016/j.soildyn.2017.11.024

16. Huen L.T.T. Brief comparison of seismic norms of Europe, Japan, Russia. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2009; 4:262-265. (rus.).

17. Shatornaya A.M., Tarasov V.A., Barabash A.V., Zhuvak O.V., Ryibakov V.A. Russian and foreign standards of seismic design of buildings and structures. Alfabuild. 2018; 4(6) :92-114. (rus.).

18. Santos S.H.D.C., Zanaica L., Bucur C., Lima S.D.S. Comparative study of codes for seismic design of structures. Mathematical Modelling in Civil Engineering. 2013; 9(1) :1-12. DOI: 10.2478/mmce-2013-0001

19. Gordeev V.N., Perelmuter A.V. Steel protective structures of the Chernobyl nuclear power plant. Kiev, Publishing House "Steel", 2020; 80. (rus.).

20. Mkrtyichev O.V., Dzhinchvelashvili G.A., Dzerzhinskiy R.I. Multilevel design philosophy in the light of provision earthquake resistance. Geology and Geophysics of The South of Russia. 2016; 1:71-78. (rus.).

21. Yue J. Multilevel seismic damage behavior correlation analysis for RC framed structures. Advances in Materials Science and Engineering. 2018; 2018:1-9. DOI: 10.1155/2018/2364297

22. Fathi-Fazl R., Lounis Z., Cai Z. Multicriteria and multilevel framework for seismic risk management of existing buildings in Canada. Journal of Performance of Constructed Facilities. 2020; 34(2):04020004. DOI: 10.1061/(ASCE)CF.1943-5509.0001393

< П i н

G Г

S 2

0 от

n ОТ

1 O

y ->■ J со

u-

^ I

n °

O 3

о O

O i n

Q.

ОТ ОТ

n O 0

O 6

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

A ГО

Г œ t (

• ) H

® w

л ' U1 П ■ т

s У с о (D Ж

•Ni0 м 2 о о to м о о

1683

O ig

> 1 ü W

r

iE 3S

ü (0

23. Uzdin A.M., Vorobev V.A., Bogdanova M.A., Sigidov V.V., Vanicheva S.S. The economics of earthquake construction. Moscow, FGPU DPO "Educational and methodological center for education in railway transport", 2017; 176. (rus.).

24. Perelmuter A.V. Assessment of the social component of risk. Earthquake Engineering. Constructions Safety. 2003; 3:23-25. (rus.).

25. Elnashai A.S., Sarno L.D. Fundamentals of earthquake engineering. John Wiley & Sons, Ltd, 2015.

26. Perelmuter A.V., Gordeev V.N., Lantuh-Lyaschenko A.I., Mahinko A.V., Pashinskiy V.A., Pichugin S.F. Loads and impacts on buildings and structures / ed. by A.V. Perelmuter. Moscow, Publishing house of SKAD SOFT, Publishing house of

the Association of building universities, DMK Press, 2020; 596. (rus.).

27. Perelmuter A.V., Kabantsev O.V., Pichugin S.F. Fundamentals of the limit state method. Moscow, Publishing house SKAD SOFT, Publishing House ASV, 2019; 240. (rus.).

28. Smirnova L.N., Uzdin A.M., Prokopo-vich S.V. Some features of modeling design accelerograms. Earthquake Engineering. Constructions Safety. 2019; 1:33-41. (rus.).

29. Pirasteh A.A., Cherry J.L., Balling R.J. The use of optimization to construct critical accelerograms for given structures and sites. Earthquake Engineering & Structural Dynamics. 1988; 16(4):597-613. DOI: 10.1002/eqe.4290160410

o o

N N

o o

N N

ci ci

r r

H <D U 3 > in E M

ta m

in Q

Ü

<D <u

Received December 7, 2020.

Adopted in revised form on December 10, 2020.

Approved for publication on December 11, 2020.

Bionotes: Anatoly V. Perelmuter — Doctor of Technical Sciences, Foreign member of Russian Academy of Architecture and Construction Sciences, Chief Researcher; Scientific and Production Company "SCAD Soft" Ltd; 3a Osvity st., Kiev, 03037, Ukraine; ID RISC: 579863, Scopus: 6602444316; AnatolyPerelmuter@gmail.com;

Oleg V. Kabantsev — Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of Reinforced Concrete and Stone Structures; Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU); 26 Yaro-slavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; ID RISC: 659725; ovk531@gmail.com.

in

.E o cl"

• c LT> o

S «

o E

CD ^

TZ £ £

CO °

1684

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.