Том 7, № 3 (2024)

Предложен новый подход к оценке степени повреждения зданий при землетрясениях методом статистического моделирования. Методом Монте-Карло получены базы синтетических данных с заданными статистическими характеристики повреждаемости железобетонных каркасных зданий. После преобразований элементов этих баз получены новые статистические характеристики повреждаемости уже со значениями коэффициентов вариации, меньшими 0,30. Результаты исследований могут быть использованы для определения сейсмической нагрузки через коэффициент допускаемых повреждений.

В особых расчетных ситуациях режим нагружения железобетонных конструкций зданий и сооружений включает два характерных этапа: первый — длительное деформирование при постоянной или медленно меняющейся во времени нагрузке; второй — деформирование при быстро меняющейся нагрузке высокой интенсивности. Целью представленного исследования являлось выявление особенностей напряженно-деформированного состояния бетона при двухстадийном статико-динамическом нагружении, вызванном аварийной ситуацией. Для достижения указанной цели были выполнены экспериментальные исследования бетонных образцов в виде призм при различных режимах нагружения, включающих квазистатическое и динамическое нагружение. При этом также рассматривалось влияние наличия или отсутствия этапа нагружения длительной нагрузкой. Показано, что длительное нагружение при уровне напряжений 0,6 от предела прочности оказало положительное влияние на прочность бетона как при квазистатических испытаниях, так и при динамическом нагружении. Коэффициент упрочнения при квазистатических испытаниях составил 1,07 для образцов первой серии и 1,10 для образцов второй серии. Динамическое упрочнение составило 1,20 для образцов первой серии и 1,32 для образцов второй серии.

Вопросам защиты зданий от особых, как правило не проектных, воздействий, в том числе от прогрессирующего обрушения, в результате аварийных воздействий посвящено множество научной работы, и разработаны нормативные документы, регламентирующие расчетные и конструктивные положения для применения на этапе проектирования. В то же время остаются открытыми вопросы усиления существующих зданий и сооружений на этапах капитального ремонта, реконструкции (если на этапе проектирования не были предусмотрены мероприятия, например, по защите от прогрессирующего обрушения, то приведение конструкций к требованиям норм является сложной, зачастую невыполнимой задачей), а также восстановление несущих конструкций после аварийных ситуаций. В соответствии с действующими нормативными документами расчет на особое предельное состояние проводится с пониженными коэффициентами для нагрузок и учетом динамического упрочнения для расчетного сопротивления материалов. После аварийного воздействия необходимо выполнить расчет по предельным состояниям с учетом всех коэффициентов надежности, что приводит, как правило, к дефициту несущей способности значительного числа несущих конструкций с учетом повреждения отдельных конструкций и перераспределения усилий на другие, неповрежденные. Именно для данного эксплуатационного этапа после особого воздействий, рассмотренного в настоящей статье, отсутствуют особые требования и допущения в работе несущих конструкций здания.