книги из ГПНТБ / Морозов, В. А. Регулярные методы решения некорректно поставленных задач-1
.pdf
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
IV. 1 |
|
|
|
|
|
Расчетная сейсмичность сбору- |
|||
|
|
|
|
женин при сейсмичности участ- |
|||
|
Вид сооружения |
|
|
ка |
строительства, баллы |
||
и,и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
g |
7 |
8 |
9 |
Большие мосты на железных и автомобиль |
|
|
|
||||
ных дорогах общей сети I н II |
категорий, |
ско |
|
|
|
||
ростных |
городских дорогах |
и |
магистральных |
|
|
|
|
улицах общегородского значения |
|
|
|
|
|||
Большие мосты на железных и автомобиль |
|
|
|
||||
ных дорогах общей сети III, |
IV |
категорий, |
до |
|
|
|
|
рогах промышленных предприятий I, II кате горий и магистральных улицах районного зна чения; средние -мосты на железных и автомо бильных дорогах общей сети I, II категорий, скоростных городских дорогах и магистральных улицах общегородского значения
Средние мосты на железных и автомобиль ных дорогах общей сети III, IV категорий, до рогах промышленных предприятий, магистраль ных улицах районного значения; малые мосты, трубы, подпорные стены, снегозащитные гале реи н деревянные мосты на дорогах всех кате горий; подземные пешеходные переходы город ских улиц
Тоннели на дорогах всех категорий
П р и м е ч а н и я . 1. Указанные в п. .1 большие мосты в районах с сейс мичностью 9 баллов, а та'.оке особо ответственные крупные (внеклассные) мосты, имеющие большое народнохозяйственное или оборонное значение и рас положенные в районах с сейсмичностью 8 и 9 баллов, должны возводиться
сдополнительными антисейсмическими мероприятиями по особым объектам.
2.В тех случаях, когда разрушение перечисленных в п. 3 табл, сооружений может быть сопряжено с длительным перерывом движения, расчетная сейсмич ность этих сооружений (кроме деревянных мостов) должна назначаться по п. 2
табл. IV.1.
3.К большим относятся мосты длиной свыше 100 м, средним длиной 100— 25 м и малым длиной менее 25 м [145].
мичности снегозащитных галереи и подземных пешеходных пере ходов основаны на практике проектирования этих сооружений; на той же основе расчетная сейсмичность сооружений по п. 3. табл. IV. 1 при сейсмичности площадки строительства в 9 баллов увеличена на один балл по сравнению с таблицей СНиПа *.
Расчетная сейсмичность является основной исходной величиной, определяющей объем и характер антисейсмических мероприятий, их стоимость, а также и уровень гарантии безопасности сооруже-
1 Эти изменения и дополнения предполагается ввести в следующую редакцию главы СНиП П-А. 12-69.
101
ния. Поэтому к назначению расчетной сейсмичности следует отно ситься с особой серьезностью. Нужно иметь в виду, что указания табл. IV. 1 не охватывают всех аспектов проблемы. Так, например, деление мостов на большие, средние п малые, принятое в таблице за основу их классификации, в значительной мере условно и не пол ностью отражает значимость сооружений и опасность последствий их разрушения при землетрясениях. В этом отношении играют роль плотность (густота) дорожной сети района, наличие обходных пу тей, характер преодолеваемого мостом препятствия, его конструк ция, высота опор. В некоторой мере эти обстоятельства учтены при мечанием 2 к табл. IV. 1. Однако и в других случаях, не предусмот ренных этим примечанием, при назначении расчетной сейсмичности рекомендуется проанализировать опасность последствий разруше ния сооружения с учетом вышеуказанных факторов. В обоснован ных случаях может быть поставлен вопрос об изменении расчетной сейсмичности сооружения на 1 балл против указанной в табл. IV. 1 по согласованию с утверждающей проект инстанцией.
Методы проектирования сооружений в условиях сейсмичности свыше 9 баллов в настоящее время у нас разработаны в недоста точной степени. Поэтому, согласно примечанию 1 к табл. IV. 1, боль шие мосты по п. 1 табл. IV. 1, возводимые на площадках с сейсмич ностью 9 балллов, должны осуществляться с дополнительными ан тисейсмическими мероприятиями по особым проектам. Также следует проектировать особо ответственные (внеклассные) мосты и тоннели, имеющие большое народнохозяйственное пли оборонное значение и расположенные на площадках с сейсмичностью 8 и 9 баллов. Для обоснования антисейсмических мероприятий, приме няемых в проектах таких сооружений, рекомендуется проведение специальных теоретических п экспериментальных (модельных) ис следований, как это практикуется в СССР в отношении ответствен ных гидротехнических сооружений.
Расчетную сейсмичность, как правило, принимают единой для сооружения в целом. Выше было отмечено, что для крупных соору жений допускается выделение на площадке строительства микрозон с различной сейсмичностью. В этих случаях, по согласованию с утверждающей проект инстанцией, могут быть приняты различные расчетные сейсмичности для отдельных крупных участков соору жения (русловой части моста, подходных эстакад). При их назна чении характеристику сооружения по табл. IV. 1 следует принимать общей для всех участков.
§ IV.2. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ПО СЕЙСМОСТОЙКОСТИ ИСКУССТВЕННЫХ
СООРУЖЕНИЙ. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ УСЛОВИЙ СЕЙСМОСТОЙКОСТИ
Для разработки защитных антисейсмических мероприятий боль шое значение имеет четкая формулировка условий сейсмостойкос ти, т. е. тех дополнительных требований, которые предъявляются сооружениям того или иного вида в сейсмических районах. С точки
102
зрения расчетных требований, речь идет о формулировке предель ных состояний при сейсмическом воздействии.
При разработке этих требований следует иметь в виду такие особенности расчетного сейсмического воздействия, как его боль шую разрушительную силу и редкую повторяемость для каждой заданной местности (см. § 1.1). По существу землетрясение расчет ной силы — аварийное явление, испытываемое сооружением чрезвы чайно редко (в среднем менее чем 1 раз за срок службы). Обеспе чение полной сохранности всех сооружений при расчетном сейсми ческом воздействии связано с затратой значительных средств на антисейсмические мероприятия. Однако пониженные гарантии без опасности могут привести к гибели людей и большому материаль ному ущербу.
В широкой постановке эта задача носит очень сложный харак тер. Для ее обоснованного решения необходимы комплексные ис следования, оценивающие экономическую эффективность антисейс мических мероприятий и учитывающие все технические, организа ционные, психологические и моральные проблемы, возникающие после сильных землетрясений [45]. Исследования такого рода в на стоящее время проведены в ограниченном объеме. Методика оценки экономического эффекта сейсмостойкого строительства на базе ве роятностного 'подхода рассмотрена в работе [67]. За рубежом ана логичные исследования выполняют в связи со страхованием зданий от землетрясений.
Общие соображения подсказывают, что при назначении условий сейсмостойкости необходим дифференцированный подход к соору жениям различного назначения. Признано, что экономически невы годно и технически нецелесообразно проектировать сейсмостойкие гражданские и промышленные здания массового типа так, чтобы они не получали никаких повреждений при-землетрясениях расчет ной силы. Поэтому условия сейсмостойкости обычно формулируют как требование неразрушимости зданий, допускающее развитие вто ростепенных повреждений. В японской практике разрешается пре дусматривать повреждения такого объема, чтобы стоимость восста новительного ремонта после землетрясения не превышала 10% полной стоимости здания. Высказывалось также мнение, что анти сейсмические мероприятия могут допускать развитие второ степенных повреждений при землетрясениях расчетной силы, но должны обеспечивать полную неповреждаемость зданий при менее сильных землетрясениях, характеризуемых более частой повторяе мостью.
Действующие в СССР нормы предусматривают, что при сейсми ческом воздействии расчетной силы должна быть обеспечена сох ранность конструкций, выход из строя которых угрожает обруше нием здания или его частей; при этом допускаются повреждения элементов конструкций, не угрожающие безопасности людей или сохранности ценного оборудования [132]. Такая установка отвечает вышеизложенным соображениям в отношении гражданских и про мышленных зданий. Однако к дорожным сооружениям более целе
103
сообразен, по-вндимому, другой подход. Действительно, в § 1.4 бы ло отмечено, что повреждения искусственных сооружений и связан |Ный с этим перерыв (хотя бы кратковременный) движения в значительной мере усугубляют бедствия пострадавшего района. В конструкции большинства искусственных сооружений (например, мостов) нет второстепенных элементов, повреждения которых не приводили бы к необходимости перерыва движения (или по край ней мере ограничения скорости). Поэтому для обеспечения беспере бойной работы путей сообщения после сильных землетрясений условия сейсмостойкости дорожных сооружений следует формулиро вать как требования неповреждаемостп его конструкций п сохра нения сооружением своих эксплуатационных качеств при расчетном сейсмическом воздействии. Такой формулировки мы придерживаем ся в дальнейшем '.
Обеспечение выполнения условий сейсмостойкости сооружений достигается с помощью проектных п строительных мероприятий. В комплексе защитных антисейсмических мероприятий, осуществ ляемых при проектировании, основными являются:
1.Надлежащий выбор местоположения сооружения, обеспечи вающий его расположение в наиболее благоприятных в сейсмичес ком отношении инженерно-геологических условиях.
2.Правильный выбор общей схемы и системы сооружения, его компоновка и назначение генеральных размеров с учетом требова ний сейсмостойкости.
3.Соответствующий выбор материалов отдельных частей соору жения.
4.Выбор конструктивных решений отдельных несущих элемен тов сооружений (в частности, фундаментов) с учетом условий сейс мостойкости.
5.Расчет несущих конструкций с учетом сейсмического воздей
ствия.
6.Осуществление конструктивных антисейсмических мероприя тий, обеспечивающих прочность и устойчивость отдельных элемен тов, узлов, сопряжений.
Не меньшее значение с точки зрения обеспечения сейсмостой кости сооружений имеют и строительные мероприятия. Сопротив ляемость сооружений динамическим (сейсмическим) воздействиям в существенной мере зависит от качества выполнения строительных конструкций, их сопряжений и узлов. Например, недостаточно вы сокое качество сварных швов металлических конструкций или ар матуры, не заметное при статических нагрузках, может неблаго приятно проявить себя в условиях динамического нагружения. Пло хое качество строительных работ зачастую сводит на нет эффект тщательно продуманных антисейсмических проектных мероприятий.
1 Для сооружений на второстепенных путях сообщения это требование можно было бы смягчить, однако это нарушает единство подхода к задаче проектирова ния. Меньшая значимость сооружений на второстепенных путях сообщения учи тывается при назначении расчетной сейсмичности (см. § IV. 1).
104
Поэтому при возведении сооружений в сейсмических районах особое внимание следует уделять высококачественному выполнению строи тельных работ н контролю за соблюдением всех технологических требований.
§ IV.3. ВЫБОР МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ
Размещение сооружений в благоприятных инженерно-геологи ческих условиях во многих случаях приводит к снижению сейсмич ности площадки строительства на 1—2 балла по сравнению с ис ходной сейсмичностью района в целом. В такой же степени сни жается н расчетная сейсмичность сооружений. Получаемый при этом эффект определяется не только значительным снижением сейс мических нагрузок '. Важно отметить, что в благоприятных инже нерно-геологических условиях изменяется характер сейсмического воздействия: устраняются пли смягчаются тектонические наруше ния, вторичные остаточные явления в грунтах, изменения механи ческих свойств последних (см. § 1.7). Тем самым обезвреживаются именно те факторы сейсмического воздействия, с которыми труднее всего бороться расчетно-конструктивными мероприятиями при про ектировании. Очевидно, выбор местоположения сооружений с уче том сейсмических условий является одним из наиболее существен ных мероприятий по повышению эффективности сейсмостойкого строительства. Нередко он играет большую роль, чем совокупность всех остальных мероприятий.
Выбору места сооружений в практике сейсмостойкого строитель ства нашей страны уделяется большое внимание. Составление гене ральных планов новых населенных пунктов или новых районов су ществующих городов, промышленных и гидротехнических комплек сов, зонирование их территорий выполняют, как правило, с учетом сейсмических условий на основе специального микрорайонирования или по материалам общих изысканий.
Проблема рационального размещения дорожных сооружений в сейсмических районах имеет специфические особенности. Если вы бор места больших мостов или крупных тоннелей может осуществ ляться в известной мере независимо от проектирования трассы дорог, то местоположение средних и малых искусственных соору жений, как правило, полностью определяется трассой дороги. По этому в отношении этих сооружений вопрос по существу решается уже в процессе проектирования трассы дороги.
Учет сейсмических условий при выборе трассы дороги имеет зна чение не только для искусственных сооружений. Решающую роль он играет для сейсмостойкости земляного полотна и других элемен тов дорог.
К сожалению, вопросы проектирования дорог в сейсмических районах в настоящее время очень мало изучены. В технической ли-
1 Напомним, что сейсмические нагрузки увеличиваются вдвое при увеличении силы землетрясения на 1 балл.
-105
тературе они также практически не освещены. Действующие нор мативные документы содержат по этому вопросу только общие ука зания.
Вопросы проектирования дорог с учетом сейсмических условий не рассмотрены в данной книге. Однако поскольку выбор места ис кусственных сооружений связан с прокладкой трассы дорог, ниже приводим некоторые соображения, основанные главным образом на опыте землетрясений.
Условия сейсмостойкости следует учитывать на всех стадиях проектирования железных и автомобильных дорог. В процессе эко номических изысканий нужно предварительно изучить сейсмичность и сейсмический режим территории пролегания трассы. С этой целью используют сейсмостатистическпе и сейсмотектонические материа лы (см. в § 1.2). При выборе общего направления трассы следует по возможности избегать районов высокой сейсмичности с частым повторением землетрясений, участков вблизи активных или потен циальных очагов. Следует иметь в виду, что в районах с сейсмич ностью 9 баллов и особенно свыше 9 баллов, где землетрясения сопровождаются значительными остаточными деформациями в грунтах, обеспечить неразрушимость таких протяженных сооруже ний, как земляное полотно дорог, практически невозможно. Поэто му трассирование по таким районам нужно допускать только в исключительных случаях, при отсутствии других вариантов трассы.
Сопоставление вариантов общего направления трассы дороги в процессе экономических изысканий также нужно проводить с уче том сейсмических условий, а именно с учетом увеличения строитель ной стоимости дороги за счет антисейсмических мероприятий. При необходимости рассмотрения варианта трассы в районах с сейсмич ностью 9 баллов и выше с неблагоприятными инженерно-геологи ческими условиями, когда не может быть полностью гарантировано сохранение эксплуатационных свойств дороги при сильных земле трясениях, желательно при сравнении вариантов хотя бы ориенти ровочно оценить дополнительные эксплуатационные 'расходы па восстановительные работы и убытки от перерывов движения. Эти факторы могут играть решающую роль при выборе варианта трассы.
Прокладку трассы железных и автомобильных дорог в процессе технических изысканий следует производить с учетом комплекса инженерно-геологических условий, определяющих локальный сейс мический эффект. Выбранная трасса дороги должна обеспечивать размещение крупных раздельных пунктов (станций), ответственных объектов железнодорожной и автотранспортной службы, локомо тивного и вагонного хозяйства, энергоснабжения, крупных мостовых переходов и тоннелей в наиболее благоприятных сейсмических ус ловиях.
При трассировании дорог нужно избегать участков с рыхлыми, водонасыщенными, просадочными или плывунными грунтами, заи ленных и заболоченных мест, торфяных участков, неустойчивых, обвальных или оползневых косогоров. По нескальным косогорам
106
при крутизне откоса более 1 : 1,5 трассирование дорог в районах с сейсмичностью 8 и 9 баллов нормами допускается только на осно вании специальных инженерно-геологических изысканий, по резуль татам которых оценивается потенциальная опасность развития вто ричных остаточных деформаций при землетрясениях. Трассирова ние железных дорог по нескальным косогорам крутизной 1 : 1 и более в тех же районах вовсе не допускается [132].
Нужно иметь в виду, что степень повреждения земляного полот на, подпорных стен, труб под насыпями при землетрясениях возрас тает с увеличением высоты полотна. Поэтому при прочих равных условиях предпочтение нужно отдавать вариантам трассы с мень шими высотами насыпей и глубинами выемок.
В горных районах, где свобода выбора трассы дороги ограниче на рельефными условиями (долинные или перевальные ходы), пол ное соблюдение указанных рекомендаций практически невозможно. Однако во всех возможных случаях стремиться к этому обязатель но, особенно в районах высокой сейсмичности.
Перейдем теперь к вопросу выбора местоположения крупных дорожных сооружений. Разрушение больших мостов и тоннелей осо бенно опасно с точки зрения выхода из строя путей сообщения пос ле землетрясения и продолжительности восстановительного перио да. Поэтому соответствующий выбор их местоположения с учетом требований сейсмостойкости заслуживает особого внимания.
По геоморфологической и грунтогеологической ситуации мосто вые переходы в сейсмическом отношении обычно характеризуются неблагоприятными условиями. Несмотря на это, всегда есть воз можность выбрать относительно лучшее решение на основе сопос тавления различных вариантов перехода. При этом следует руко водствоваться приведенными ниже рекомендациями.
С геоморфологической точки зрения, при выборе места мостово го -перехода предпочтение следует отдавать прямым участкам реч ных долин и ущелий, имеющим однородное строение и слабоизре занные берега. Неблагоприятны, с точки зрения сейсмических усло
вий, участки с резким изменением рельефа (поворот, |
резкое |
расширение и сужение долин, выходы поперечных долин), |
участки |
с крутыми или обрывистыми склонами. |
|
По геологическим условиям следует избегать участков вблизи тектонических нарушений, отрезков долин с подрезанными бортами, потенциально неустойчивыми (оползневыми или обвальными) скло нами.
Наиболее важным фактором при выборе места мостового пере хода и створа моста в пределах заданного района перехода являет ся грунтогеологическое строение русла и берегов реки (оврага, каньона, лога). Решающим преимуществом в этом отношении яв ляется высокое расположение кровли скальных или полускальных пород, позволяющее использовать эти породы в качестве основания фундаментов опор моста. Наиболее неблагоприятны створы на участках русел, сложенных пылеватыми и мелкими водонасыщен ными 'песками, супесями, суглинками и глинами текучей консистен-
107
цпн. Неблагоприятным фактором является также сильно наклонное, подрезанное пли неправильное (нарушенное) залегание пластов бе реговых зон.
На участках с нескальными берегами следует избегать косых пересечений русла реки (см. § 1.7)..
Указанные рекомендации в основном совпадают с общими ин женерно-геологическими требованиями при выборе места мостового перехода. В сейсмических районах их значение существенно возрас тает. В районах высокой сейсмичности (8—9 баллов) указанным рекомендациям следует отдавать предпочтение при выборе места мостового перехода.
Нужно отметить, что на практике этот вопрос не всегда решает ся с правильных позиций. Иногда для сокращения трассы и наи лучшего обслуживания перевозок по дороге мостовой переход в районе высокой сейсмичности размещается в исключительно небла гоприятных инженерно-геологических условиях. Так, например, в одном из восточных районов СССР запроектированный большой мост с расчетной сейсмичностью 9 баллов размещается на участке, где русло реки сложено пылеватыми (плывунными) песками боль шой мощности. Это практически исключает возможность обеспече ния сохранности моста при землетрясении расчетной силы. Между тем на расстоянии 15 км выше по течению реки мостовой переход разместился бы в исключительно благоприятных условиях. Очевид но, такое пренебрежение требованиями сейсмостойкости может при вести к тяжелым последствиям.
При выборе местоположения трассы тоннелей рекомендуется избегать: горных массивов с тектоническими нарушениями, сильной трещиноватостью и резкими изменениями литологического состава пород, оползневых, обвальных районов и участков с небольшой глу биной заложения. Предпочтение следует отдавать вариантам, обес печивающим заложение тоннелей в более крепких породах при ме нее резком изменении рельефа над тоннелем. При невозможности обхода тектонических нарушений в горных массивах желательно пересекать их поверхности под прямым углом [108].
§ IV.4. ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СЕЙСМОСТОЙКИХ СООРУЖЕНИЙ
До рассмотрения конкретных рекомендаций по проектированию отдельных видов дорожных сооружений желательно ознакомиться с некоторыми общими принципами, которые в теории сейсмостой кости выработаны на основе опыта землетрясений и специальных исследований. Они определяют общую направленность проектных мероприятий.
Сейсмические силы (см. гл. II) зависят от динамических пара метров сооружений (периодов, форм колебаний). Эти параметры, в свою очередь, определяются распределением масс и жесткостью отдельных частей сооружения. Очевидно, соответствующим пере распределением масс и жесткостей можно в некоторой мере регу лировать сейсмические силы и усилия, возникающие в сооружении.
108
В этом смысле одним из наиболее общих принципов проектирования ■сейсмостойких сооружений является принцип эффективного распре деления жесткостей и масс [30]. Он предусматривает выбор рацио нальной схемы, обеспечение наиболее благоприятного характера сейсмических 'Колебаний и достижение минимальных значений сей смических усилий. Конкретные проявления этого принципа разно образны. В качестве вытекающих из него' благоприятных решений можно рекомендовать:
а) уменьшение собственного веса 'конструкций и снижение их центров тяжести, что ведет к уменьшению сейсмических усилий и повышению устойчивости сооружения;
б) совпадение центра масс и центра жесткости сооружения иля
•его частей. Напомним, что центром масс называют точку приложе ния равнодействующей сил инерции при поступательном движении сооружения. Центр жесткости (упругий центр) — точка приложения равнодействующей реакций (сил отпорности) несущих конструкций сооружения при его поступательном смещении; при совпадении этих двух точек поступательное движение основания при землетрясениях вызывает лишь поступательное смещение сооружения. Тем самым устраняются или ослабляются крутильные колебания и вызванные ими дополнительные сейсмические усилия-
В качестве примера рассмотрим вертикальный консольный из гибаемый стержень постоянного сечения, основание которого испы тывает горизонтальные поступательные смещения. Пусть сечение стержня имеет ось симметрии и основание смещается параллельно этой оси. Тогда на стержень действует горизонтальная инерционная нагрузка, которая приложена в плоскости его симметрии, содержа щей центры тяжести сечений. При изгибных деформациях центром жесткости является центр изгиба сечения. В рассматриваемом слу чае центры изгиба сечений стержня также расположены в плоскости симметрии, так что стержень совершает плоские изгибные колеба ния. При несимметричном (например, корытообразном) сечении центр изгиба уже не совпадает с центром тяжести сечения и посту пательное смещение основания будет вызывать не только изгибные, но и крутильные колебания стержня.
Нужно отметить, что если смещение основания не носит строго поступательный характер, крутильные колебания сооружения мо гут возникнуть и при совпадении центров жесткости с центрами масс. Это может происходить за счет вращательных компонентов колебаний грунта или несинхронное™ движения отдельных точек основания под протяженным сооружением. Однако и в этих случа ях совпадение центров тяжести сечений с центрами масс играет благоприятную роль. В этом смысле всегда предпочительнее соору жения и элементы симметричной формы;
в) однородность структуры сооружения по длине и высоте. За счет этого смягчается вредный эффект наложения разнохарактер ных колебаний отдельных частей. При сопряжении конструктивных элементов или частей сооружения с резко различными динамичес кими характеристиками наряду с общими колебаниями сооружения
109
а) |
|
в целом возникают самостоятель |
||||||
|
ные |
колебания |
указанных |
эле |
||||
|
|
|||||||
|
|
ментов. Они вызывают дополни |
||||||
|
|
тельные |
сейсмические |
усилия, |
||||
|
|
трудно поддающиеся теоретичес |
||||||
|
|
кому анализу. В местах резких, |
||||||
|
|
изменений |
размеров сечений или |
|||||
|
|
материала |
конструкций возника |
|||||
|
|
ют также участки |
концентрации |
|||||
|
|
местных напряжений, особенно' |
||||||
Рис. |
IV. 1. Схематизированные диа |
опасные при динамических |
воз |
|||||
|
граммы деформирования: |
действиях. |
Сформулированное вы |
|||||
а — для хрупких элементов; 6 — для |
ше |
требование |
однородности |
|||||
|
пластичных |
|||||||
|
|
структуры |
сооружения |
играет |
||||
роль |
при проектировании тоннелей, |
опор |
мостов; |
|
|
|
||
г) |
уменьшение сейсмических сил за |
счет |
снижения |
жесткост |
||||
(повышения деформативности) |
сооружения. |
Известно, что сниже |
||||||
ние жесткости приводит к увеличению периодов собственных ко лебаний [6, 46]. При принятой в отечественных нормах спектраль ной кривой это, в свою очередь, вызывает уменьшение коэффици ентов динамичности и сейсмических сил. На этой рекомендации основана, в частности, идея сейсмостойких зданий с «гибким» первым этажом [105]. Дополнительные соображения по данному вопросу в отношении проектирования опор мостов приведены в- § V.6.
Весьма важный принцип проектирования связан с характером процесса разрушения сооружения при землетрясениях. Известно, что по характеру разрушения строительные материалы и конструк ции с некоторой условностью можно разделить на две группы. К пластическим относятся материалы и конструкции, разрушению' которых предшествует развитие значительных остаточных дефор маций 1 (большинство стальных конструкций, изгибаемые железо бетонные элементы с нормальными процентами армирования). К хрупким относятся материалы и конструкции, разрушение которых происходит без предварительного развития сколько-либо сущест венных остаточных деформаций (каменная кладка, бетон). Типич ные диаграммы деформирования конструкций этих двух групп в- схематизированном виде представлены на рис. IV. 1.
При работе под статическими нагрузками пластические кон струкции имеют ряд преимуществ перед хрупкими: повышенная не сущая способность за счет пластического перераспределения усилий, остаточное «провисание» перед разрушением, сигнализирующее О' «бедственном положении», и др. В условиях работы под интенсив ными динамическими нагрузками пластические конструкции, поми мо отмеченных, обладают дополнительными существенными преи муществами. Действительно, при статической нагрузке (в условиях1
1 В строгом смысле хрупкое или пластическое поведение материалов зависит от характера напряженно-деформированного состояния.
ПО
