Механики XXI веку №15 2016

263 / 457

Материаловедение, динамика и прочность машин и механизмов
263
УДК 699.841
Вероятностно-статистическая модель расчетного сейсмического воздействия
на ОИАЭ г. Железногорска
Мацеля В.И.1,а, Сеелев И.Н. 1,а, Скурыдина Е.С.1,а, Хафизов Р.Р.2,b,
Панасенко Н.Н.3,с, Синельщиков А.В.4,d, Яковлев П.В. 3,с
1ИХЗ ФГУП «ГХК», 662972 г. Железногорск, Красноярского края, ул. Ленина, д. 53
2ООО «Геолком», 662974, г. Железногорск Красноярского края, п. Додоново, ул. Луговая, 10
3ООО «Подъемные сооружения», 414056, г. Астрахань, ул. Татищева, 16ж, к. 36
4ГАОУ АО ВО «Астраханский государственный архитектурно-строительный университет», 414056,
Астраханская область, г. Астрахань, ул. Татищева, д. 18
а с
Ключевые слова: сейсмическая безопасность, сейсмическое воздействие, вероятностно-
статистическая акселерограмма
В статье изложена методика построения синтезированной вероятностно-статистической акселе-
рограммы, использованная авторами в развитие требований РБ 006-98, для построения модели сейсмического
воздействия на объекты ОИАЭ г. Железногорска. Приведены расчетные формулы и полученные на их основе с
использованием набора реальных (аналоговых) акселерограмм – вероятностно-статистическая акселеро-
грамма 7 баллов МРЗ по шкале MSK-64 и нормализованная акселерограмма. Для вероятностно-
статистической акселерограммы построены с затуханием 0,02, 0,04, 0,05 сейсмические спектры ответа и
СКД. Для последних приведено их сравнение с СКД СП 14.13330.2014. В статье приведены коэффициенты пе-
ресчета нормализованной акселерограммы в синтезированную расчетную акселерограмму интенсивностью от
7,0 до 8,0 баллов с шагом 0,1. С их помощью получена вероятно-статистическая акселерограмма 7,6 баллов,
для которой построены амплитудно- и фазо-частотная характеристики, с затуханием 0,02, 0,04, 0,05 – сейс-
мические спектры ответа и СКД (в том числе в сравнении с СКД СП 14.13330.2014 и РБ 006-98). По резуль-
татам сравнительного анализа сделан вывод о том, что низкочастотные свойства СКД РБ 006-98, выгодны
для расчета податливых систем, в то время как полученная синтезированная акселерограмма 7,6 баллов наи-
более выгодна для строительных конструкций зданий и сооружений.
В соответствии с п. 5.1.1 РБ 006-98 «Определение исходных сейсмических колебаний грунта
для проектных основ» [1] для синтезирования расчетных акселерограмм используется полученный в
результате обработки набор аналоговых акселерограмм, подобранных для сходных сейсмотектониче-
ских и грунтовых условий, представленных в работах [2-6], сводный ансамбль которых приведен на
рис. 1.
Принято считать, что расчетная акселерограмма РБ 006-98 [1] является консервативной
     
0
β
1
sin ω φ
т
i
i
a t A t B t

   , (1)
в которой A(t) – огибающая, а фазовые углы φ i представляют собой равномерно распределенные в
интервале от 0 до 2π случайные величины. Шаг по частоте Δω определяется из условия гладкости
спектра реакции как  
1 1 ω ω ω 0, 06347i i i     . Расчеты проводятся в интервале периодов Т от 0,05
до 3 с. В качестве первого приближения для амплитуды Вi1 в (1) используются значения непосредст-
венно взятые с заданной кривой β(Т) СНиП II-7-81* [7] для соответствующих значений частот ωi.
Уход от консерватизма акселерограммы (1) представляется авторам настоящей работы в раз-
работке вероятностно-статистической акселерограммы (ВСА), получаемой на основе обработки ан-
самбля исходных, целесообразнее, реальных акселерограмм землетрясений 7 баллов по шкале MSK-
64 [2 - 6].
Способом построения математической модели (ММ) сейсмического воздействия (СВ) для
проектирования зданий и сооружений в сейсмостойком исполнении методом динамического анализа
(МДА) является разработка ВСА на основе ансамбля исходных реальных и/или синтезированных ак-
селерограмм землетрясений одинаковой балльности [2 - 6], соответствующих как одной и той же вы-
сотной отметке (грунт или уровень установки, например, оборудования, грузоподъемных кранов и их
крановых рельсовых путей в зданиях), так и приведенных к стандартным уровням.