Введение к работе
Актуальность темы. Одноа из важнейших народно-хозяйственных задач является улучшение транспортного обслуживания населения за счет рационального использования подземного пространства. Увеличивается объемы строительства транспортных и пешеходных тоннелей, метрополитенов. во многих городах предусматривается строительство внеулычных подземных автомагистралей, в том числе в в сейсмически активных районах с интенсивностью землетрясений 7 баллов и выше, заннмаощих примерно пятуо часть территории СССР. Так, из тринадцати действующих и находящихся в строительстве метрополитенов, пять (а городах Тбилиси, Баку, Ташкенте, Ереване, Алма-Ате) расположены в сейсмоактивных районах. В связи с этим актуальность дальнейшего изучения вопросов сейсмостойкости подземных транспортных сооружений не снижается.
Целью диссертационной работы является разработка, на основе спектрального метода определения сейсмических нагрузок, методики расчета сейемонапряженного состояния подземных транспортных сооружений произьольных. геометрических и конструктивных форм с учетом профиля дневной поверхности и факторов неоднородности совместно работающего с обделкой грунтового массива.
Цетоды исследований. Решение поставленных в диссертации задач основьшалось на использовании спектрального метода определения сейсмических нагрузок (СИОСН) п применении в теоретических исследованиях метода конечных элементов |МКЭ), реализованного в программном комплексе прочностных расчетов "СПРИНТ" на ЭВМ ЕС-1И45. Определение динамических параметров натурных колебаний обделок и грунта осуществлялось обработкой сейсмограмм землетрясений, зарегистрированных инженерно-сейсмометрической станцией (ЯСС) Ташкентского метрополитена, и выполнялось на базе мини-эвм и ПЭВМ (івч
PC) с использованием алгоритмов спектрально-временного анализа реакции (СВАР) и быстрого преобразованеия Фурье (БПФ). Теоретический прогноз параметров сейсмического воздействия производился в соответствии с энергетически-спектральным методом оценки сейсмической опасности (ЭСНОСО).
Научная новизна работы состоит В:
обосновании применения СМося к задачам определения сейсмонап-ряяенного состояния подземных сооружений;
разработке единой конечно-элементной модели системы "обделка-грунт" и принципов построения расчетньїх динамических схем;
выявлении закономерностей спектрального распределения силовых факторов в элементах обделки и формирования сейсмического воздействия иа них;
выполнения спектрально-временного анализа реакции обделок метрополитена по натурным записям их сейсмических колебаний;
разработке программного комплекса расчета СВАР-диаграмм, адаптированного к аппаратным средствам IBM PC.
Достоверность разработанной расчетной методики и правомерность исходных предпосылок для определения сейсмонапряженного состояния обдегіок подтверждаются сопоставлением полученных результатов численного анализа с результатами обработки натурных данных инженерно-сейсмометрических станций.
Практическая ценность исследований заключается в создании методики, позволяющей определять сейсмонапряженное состояние несущих элементов тоннельных конструкций в соответствии с расчетными положениями раздела г "Расчетные, нагрузки" сНиП ІІ-7-81 "Строительство в сейсмических районах". Кроме того, результаты работы развивают положения раздела 8 "Расчет обделок некругового очертания тоннелей мелкого заложения" БСН 193-8І Нинтрансстроя "Инструк-
ция по учету сейсмических воздействий при проектБРованип горных транспортных тоннелей".
Реализация, Результаты исследований составили основу "Рекомендаций по расчету транспортных тоннелей ыэлкого эалоаекия на сейсмические воздействия", разработанных ВНИИ транспортного строительства (ЩШПС) а переданных в Главное управление проектирования и капитального строительства (ГУПикс) Ыантрасстроя для практического использования, а такие вошли составной частью з "Рекомендааин по обеспечении сейсмостойкости транспортных тоннелей и метрополитенов" (ЦНИИС). Разработанная методика попользуется Ташметропроек-тои при проектировании и 1-й линии метрополитена в г. Ташкенте.
Апробация работы. Основню полопенвя работы докладызались на всесоюзной школе-семинаре "Инзекерно-сойсмомэтрическая слувба страны" (Махачкала, 1987). на Всесоюзной совещании по сейсмостойкости сетевых и транспортных сооружений (Ленинград, 1987), на Всэ-согззкои совещании "Вопросы инаенерной сейсмологии" (Леиинакан, 1988). на XIV а XV научно-технических конференциях молодых специалистов и аспирантов ШШИС (Москва. 1987 п 1989), на заседаниях секции "Моделирование и испытание конструкций" Ученого Совета ЦНИИС (Носква.1986,1907.1988,1989 И 199в).
Публикации. Материалы диссертации отрагекы в 6 печатных работах а 2 научно-исследовательских отчетах.
Объем и структура работы. Диссертация состоит пэ введения, четырех глав и заключения, содернит 134 стр., включая 40 рис., 2 табл.. список литературы из 154 наименований.
