Мундарижа Кириш I боб. Қувурларнинг сейсмик мустаҳкамлиги тўғрисида умумий маълумотлар масаланинг ҳолати ва тадқиқотнинг вазифалари

2.5. Грунт билан ўзаро таъсирдаги ер ости иншоотларини зилзиланинг реал ёзувлари таъсири бўйича ҳисоблаш

Сейсмик тўлқинларнинг уларга таъсири туфайли юзага келадиган ер ости иншоотларида (фазовий қувур тизимлари, metro туннеллари ва йўл ўтказгичлари, иншоотларнинг пойдевори) динамик жараёнларни ўрганиш деформацияланадиган қаттиқ моддалар механикаси гипотезалари, тенгламалари ва усуллари ёрдамида амалга оширилиши мумкин. Ер юзаси яқинида ва зилзила епицентридан маълум масофада жойлашган ер ости иншоотига сейсмик тўлқин таъсир қилади, унда енергиянинг асосий қисми Rayleigh тўлқини томонидан олиб борилади, бу ернинг сирт қатламини експоненциал равишда сусайтиради. тўлқин амплитудаси чуқурлик ва нисбатан заиф, бўйлама ва кўндаланг тўлқинларга нисбатан, зилзила епицентридан масофа билан сусайиш [24]. Сейсмик тўлқинлар мураккаб, улар стационар емас, частота спектри ва максимал тебраниш амплитудалари, шунингдек таъсир қилиш давомийлиги (бир неча сониядан бир неча дақиқагача) билан фарқ қилади.

Зилзила манбасининг чуқурлиги бир неча километрдан ўнлаб километргача бўлиши мумкин. Ўрганилаётган объект зилзила епицентридан турли масофада ва йўналишда ҳам жойлашиши мумкин. Епицентр қанчалик яқин бўлса, сейсмограмманинг вертикал компоненти шунчалик катта бўлади. Епицентрга нисбатан йўналиш сейсмик тўлқиннинг ҳужум бурчагини аниқлайди.
Епицентри объектга жуда яқин жойлашган акселерограмманинг амплитуда-частотали таркиби ўчоқнинг чуқурлигига, чиқарилган енергия миқдорига, ернинг ўчоқдан унинг юзасига тузилишига ва бошқа омилларга боғлиқ. Зилзила епицентри етарлича узоқ масофада жойлашган бўлса, ўрганилаётган объект яқинидаги акселерограмманинг амплитуда-частотали таркиби асосан юқорида санаб ўтилган омилларга ва қўшимча равишда объект яқинидаги сирт қатламларининг физик-механик хусусиятларига боғлиқ бўлган Rayleigh тўлқини билан боғлиқ ўрганилаётган ва яқин атрофдаги бошқа объектлардан тўлқинларнинг аралашуви. Бу қисман сейсмик микрораён бўйича олиб борилган тадқиқотларда ўз аксини топади, хусусан, иншоотнинг қурилиш участкаси балини белгилаш имконини беради [24].
Бутун қийинчилик шундаки, турли хил назариялар ва зилзилани башорат қилишнинг амалий усуллари мавжудлигига қарамай, зилзила қачон, қаерда ва қандай куч билан содир бўлиши ва натижада қандай амплитуда-частота таркиби сейсмик тўлқин бўлади деган саволга аниқ жавоб беришда муайян қийинчиликлар мавжуд бу ўрганилаётган объектга таъсир қилади [24]. Шунинг учун ягона тўғри ёндашув-бу минтақадаги аввалги зилзилаларнинг мавжуд ёзувларини, шунингдек, қурилиш майдончасининг балини ҳисобга олган ҳолда дунёдаги кучли зилзилаларни иншоотларнинг сейсмик қаршилиги учун ҳисоб-китобларда ишлатишдир. Турли мамлакатларнинг ер усти иншоотлари учун қурилиш қоидалари ва қоидаларида сейсмик юк қурилиш майдончасининг берилган бали бўйича спектрал усул билан ҳисобланади [25, 26]. Бундан ташқари, аксарият ҳолларда ҳисоб-китобларни соддалаштириш учун консол нурлари ер усти иншоотларининг дизайн модели сифатида қаралади. Шунга кўра ҳисоблашнинг бу усулида сейсмик тўлқиннинг структура асосининг координаталари бўйлаб ўзгариши (тарқалиши) ҳисобга олинмайди. Бироқ, объектда юқори частотали сейсмик тўлқинлар таъсирида, структуранинг базасида сейсмик майдоннинг ҳетероженлигини ҳисобга олмаганда, ҳисобланган қийматларнинг сезиларли бузилишларига олиб келиши мумкин. Структуранинг базасида сейсмик майдоннинг ҳетероженлиги ўрганилаётган объект танасида бир ҳил бўлмаган stress-зўриқиш ҳолатини келтириб чиқаради. Сейсмик изоляцияга ега бўлган ноёб, айниқса муҳим тузилмалар ва иншоотлар учун сейсмик тўлқинлар таъсирини ҳисоблашнинг тўғридан-тўғри усули ёрдамида тадқиқотлар ўтказиш талаб етилади [26]. Қурилиш қоидалари ва қоидаларида ер ости иншоотларини ҳисоблаш тавсифланган [25], сейсмограммаларнинг ҳақиқий ёзувлари асосида зилзилалар таъсирини янада кўпроқ ўрганишни талаб қилади.
Тўғридан-тўғри ҳисоблаш усули билан ер тузилмалари кўпинча акселерограммаларнинг ҳақиқий ёки синтез қилинган ёзувлари таъсирида амалга оширилади [27, 28], чунки тарихий равишда структуранинг ҳаракат тенгламалари нисбий силжишларда ёзилади ва бу ҳолда кўрсатилган тезлашув тизимнинг маълум ўнг қисмига киритилади. тенгламалар [29]. [30] да В. T. Рассказовскийнинг докторлик диссертациясида ишлаб чиқилган зилзила акселерограммалари таъсирига оид иншоотларни ҳисоблашнинг махсус усули таклиф етилган бўлиб, у меъёрий усулларга нисбатан ишончлироқ натижаларга олиб келиши мумкин. У башорат қилинаётган зилзилалар табиати, иншоотларнинг оғирлик функцияларини аналитик ва експериментал аниқлаш усуллари ва уларни қўллаш ҳақидаги minimal маълумотлардан фойдаланган ҳолда минтақавий спектрларни қуришни ишлаб чиқади. Ҳисоблаш характерли намунани ташкил етувчи бир нечта акселерограммаларнинг таъсири учун кўрсатилган, ўртача турли хил реализация ва тузилмаларнинг табиий частоталари спектри бўйича. Умумий таъсир функциялари орқали ердаги сейсмик бузилишнинг тарқалишининг чекланган тезлигини ҳисобга олган ҳолда структуранинг реакциясини аниқлаш усули тавсифланган. Сейсмик тўлқинлар билан иншоотларнинг ўзаро таъсирини таҳлил қилиш учун ер билан ўзаро таъсир қилувчи фазовий тузилмаларни ҳисоблаш учун етарли механик ва математик моделлар, алгоритмлар ва дастурий таъминот пакетларини ишлаб чиқиш керак. Сўнгги бир неча йил мобайнида академик Т. Рашидов раҳбарлигидаги лаборатория ходимлари бу йўналишда ҳар томонлама изланишлар олиб бормоқда.
Ер ости иншоотлари одатда чўзилган йўналишда сейсмик тўлқинларнинг максимал узунлигидан анча каттароқ ҳажмга ега ва шунинг учун ер ости иншоотларини ҳисоблаш ер ости иншоотининг жойлашишига нисбатан турли йўналишларда тарқаладиган сейсмик тўлқинлар таъсирида амалга оширилиши керак. Ер ости иншоотларининг ҳаракат тенгламалари кўчирмаларда ёзилади. Бу тенгламалардаги нисбий кўчишларга мурожаат қилсак, сейсмик тўлқиннинг координацион ҳосилалари иштирок етади [31]. Шунинг учун бу ҳаракат тенгламаларини зилзила сейсмограммаси ёзувлари ёрдамида абсолют (умумий) кўчирмаларда ечиш маъқул [32].
Савол туғилади, қайси сейсмограммалар учун ер ости иншоотларининг ҳисоб-китобларини амалга ошириш керак? Қайд етилган ёзувлар учун зилзиланинг интенсивлиги (катталиги) тахминан тезланишларнинг максимал қийматлари билан аниқланиши мумкин. Акселерограммаларга асосланган тузилмаларни ҳисоблашда максимал тезланиш қиймати маълум балл учун маълум тузатиш омилига кўпайтирилади [29, 33]. Акселерограмманинг икки томонлама интеграцияси билан биз сейсмограммани олишимиз мумкин, кейин сейсмограммалар бўйича маълум бир балл учун ҳисоб-китобларни амалга ошириш учун ҳақиқий сейсмограмма балини камайтириш ёки ошириш учун бир хил коеффициентга кўпайтириш керак. Енди сейсмограмманинг частота таркиби ҳақида фикр юритамиз. Акселерограммалар ва сейсмограммаларнинг турли хил ёзувлари амплитуда-частотали таркибга ега. Юқори частотали катта амплитудалар юқори интенсивликдаги яқин муддатли зилзилаларга хосдир, бу катта тезлашувга олиб келади ва объектларнинг йўқ қилинишига олиб келади.
Калифорния университетининг Беркли марказида умумий фойдаланиш учун дунёда содир бўлган зилзилаларнинг акселерограммалари, велосиграммалари ва сейсмограммалари ёзувлари маълумотлар базаси мавжуд [34]. Бу маълум бир dominant частоталар тўплами ва ёзувлар давомийлиги билан акселерограммалар ва сейсмограммаларни танлашга имкон беради. Қурилиш майдонига хос бўлган қўшимча сейсмограммалар тўпламини олиш учун республика ҳудудида содир бўлган зилзилаларни қайд етиш бўйича миллий маълумотлар базасини яратиш вазифаси келиб чиқади.
Сейсмографлар ХИХ асрнинг 80-90-йилларида ер юзаси ҳаракатини қайд етиш учун ишлатила бошланди. Замонавий сейсмографлар юқори сезгирликка ега, уларнинг катталаштириш коеффициентлари 100000 мартагача етади. Улар ўзбошимчалик билан катта масофада содир бўлган зилзилаларни қайд етишлари мумкин. Барча сейсмографлар узлуксиз ишлаш учун тузилган. Бироқ, улар ернинг бир неча сантиметргача бўлган катта ҳаракатлари туфайли яқин кучли зилзилалар билан" миқёсдан чиқиб кетишади"; ёзув рухсат етилган чегаралардан ошиб кетади ва ўқилмайди. Лойиҳа муҳандислари ва қурувчилар зилзилалар яқинида кучли ер тебранишларига дучор бўлган бино ва иншоотларнинг ўзини қандай тутиши билан кўпроқ қизиқишади [24]. Акселерографлар "кутиш" режимида ишлайдиган ва ер тебранишларининг 2 г гача тезланишини рўйхатдан ўтказиши мумкин бўлган кучли зилзилаларнинг ер тезлашишини қайд етиш учун ишлатилади. зилзила маълумотлар базаларида ер ҳаракатлари кўпинча маълум филтрлар ёрдамида акселерограммаларнинг интеграцияси билан ифодаланади. Кучли зилзилалар учун кўчириш ёзувларидан (ёки акселерограммаларнинг икки томонлама интеграцияси) ҳақиқий ер ҳаракатлари қолдиқ силжишлар билан фарқ қилади [35]. Расм 1.1 дан равшанлик учун [35] aftershock учун май 14, 1970 куни Доғистон зилзила Марказий вилоятида кўндаланг тўлқин тебраниш ёзувлар дан "тупроқ" ҳақиқий ҳаракатини тиклаш натижаларини кўрсатади. Ҳақиқий зилзила ёзувлари учун ер ости иншоотларини ҳисоблашда ҳақиқий ер ҳаракатлари тўпламига ега бўлиш муҳимдир.
Демак, зилзилалар вақтида ер ости иншоотларининг харакатини тадқиқ қилиш учун сейсмограммалар мажмуасига киритиш мақсадга мувофиқдир:
* турли dominant частоталарга ега бўлган кучли зилзилаларнинг сейсмограммалари;
* қурилиш майдончасининг сейсмограммалари, агар мавжуд бўлса;
* структурага нисбатан сейсмик тўлқин тарқалишининг турли йўналишлари.

1.1-расм 8 ВИ 1970 – йилги зилзила (Млҳ=4.1, "тупроқ"=3.5 км): 1–"тупроқ" нинг кўчиш рекорди, 2 – шу нуқтадаги тебраниш тезлигининг рекорди, 3-кўчиш рекорди билан тикланган "тупроқ" нинг ҳақиқий ҳаракати, 4 - тезлик ёзувлари билан тикланган "тупроқ" нинг ҳақиқий ҳаракати.

Танланган сейсмограммалар тўпламидаги иншоотларни ҳисоблаш бўйича ҳисоблаш тажрибаси унинг чизиқли бўлмаган деформацияси ва ер билан чизиқли бўлмаган ўзаро таъсирини ҳисобга олган ҳолда турли хил чегара шароитлари учун ўтказилиши керак. Натижада, структуранинг зилзилага чидамлилик мезонини синаш учун максимал стресслар ёки бошқа қийматларни (stress интенсивлиги, зарарни тўплаш функцияси) олиш мумкин.

Иккинчи боб бўйича хулосалар