Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Карапетян Н.К. Спектры сейсмических колебаний на территории Армении

.pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
9.09 Mб
Скачать

рений,

полученных по горизонтальной

составляющей

коле­

баний

почвы в точке

1 для I I I взрыва и

взрыва—прострел-

ки

1, можно

отметить, что с увеличением

количества

ВВ в

44

раза

и изменением

характера

взрывания, на одинаковом

эпицентральном

расстоянии

происходит

увеличение

вели­

чин

',„ах в 5—25 раз,

в зависимости

от а

и Т. Наибольшее

возрастание

t m » x

наблюдается

для периодов Т = 0,6—1,2 сек.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

III.3

Период Т,

"отах,

~ота\/("отах)тах

 

"max,

"шах (~max)tnax

 

сек

 

см/сек2

 

см/сек2

 

0,05

 

1692

 

0,485

 

 

1367

0,560

 

0,10

 

3407

1

 

 

2437

1

 

 

0,20

 

1585

0,455

 

 

703

0,288

 

0,40

 

329

 

0,094

 

 

281

0-115

Меры

интенсивности

сейсмовзрывных

колебаний при

этом для жестких зданий

увеличиваются примерно

в 5 раз.

а для зданий

средней гибкости и гибких—в 15 раз.

 

 

При

взрыве в котлах однорядных

скважин в супесях-

суглинках

наименьшее

сейсмическое

воздействие

испыты­

вают гибкие

здания. Сейсмический эффект для жестких

зда­

ний и зданий

средней

гибкости

получился

примерно одина­

ковым.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Средние

значения приведенной

сейсмической

скорости

при взрывах

I , I I и I I I , вычисленные

нами по максимальным

значениям

приведенных

сейсмических

ускорений,

получи­

лись соответственно

равными

2,50; 4,03 и 23,3 см/сек.

Сле­

довательно,

средняя

приведенная скорость v c p . при взрыве в

котлах однорядных

скважин

в супесях-суглинках

при уве­

личении количества ВВ в 44 раза почти в 10 раз больше, чем

v c p . B той же точке, но при взрыве—прострелке.

 

 

 

О п р е д е л е н и е

в е л и ч и н

т в т у ф а х .

Приведенные

сейсмические ускорения в

туфах определены по записям сейс­

мовзрывных

колебаний

почвы на двух участках

опытного

полигона Института

геофизики

и инженерной

сейсмологии

АН Армянской ССР, расположенных на расстоянии

примерно

150 м друг от друга [35].

 

 

 

 

Участки

отличаются

тем, что на втором

участке, так

называемом

«прецизионном полигоне», снят верхний расти­

тельный слой мощностью 1,5—2 м.

 

 

 

Для первого участка, т. е. туфов, настилаемых расти­

тельным

слоем, приведенные сейсмические ускорения

опре­

делены

по записи горизонтальной

составляющей

ускорения

колебаний

почвы в точке 2 при I взрыве и по записи

гори-

223

14 01

12 0 я let

am

100

80 0;Slf

a fftt

60 а, от

20

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

10 T , „

 

 

 

 

 

Рис. III.9. Кривые зависимости приведенных сейсмических ускорений от периода свободных колебаний сооружения при различных значениях меры рассеяния энергии для взрыва 1 в туфах в точке 2 (горизонтальная состав­ ляющая).

1750 Vr-

/а.,

' a.ta

/

1000

750

500

250 I

0

os

10

3

з,о г«.

 

 

 

 

Рис. ШЛО. Кривые зависимости приведенных сейсмических ускорений от периода свободных колебаний сооружения при различных значениях меры рассеяния энергии для взрыва I I в туфах в точке 3 (горизонтальная составляющая).

224

зонтальной

составляющей

смещения в точке 3 при I I взры­

ве

(рис. 1.32).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Спектры

 

приведенных

сейсмических ускорений

xI l i a x (Т)

представлены

соответственно

на рис. 111.9 и ШЛО.

 

 

 

При

взрыве

 

I I максимальные

значения

приведенных

сейсмических

ускорений

для

точки 3 получены

также не­

посредственно

инструментальным

путем,

с помощью

прибо­

ров

АИС—2М [35].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В табл.

111.4

 

приведены

полученные для этого взрыва с

ПОМОЩЬЮ СеЙСМОМеТрОВ ЗНачеНИЯ t0max И Wix/(~o,nax)ma . Y

И ВЫ-

численные

нами

по записи

колебаний почвы

во времени в

ТОЙ

же

ТОЧКе

ЗНачеНИЯ

т а х

И Х т а

х / ( т т а х ) п ) а

х .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

Ш.4

Период

 

 

"отах,

~omax/(~umax)nia\

 

"шах,

 

~тах/(~тах)тах

Т,

сек

 

см/сек3

 

 

см/сек1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.05

 

 

494

 

 

 

1

 

 

 

1357

 

 

1

 

 

0,08

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.10

 

 

402

 

 

0,8)3

 

 

472

 

 

0,348

 

0,20

 

 

142

 

 

0,288

 

 

216

 

 

0,159

 

0,30

 

 

62

 

 

0,126

 

 

132

 

 

0,096

 

0,40

 

 

28

 

 

0,057

 

 

72

 

 

0,053

 

0,60

 

 

11

 

 

0,022

 

 

37

 

 

0,027

 

0,80

 

 

6

 

 

 

0,012

 

 

24

 

 

0,017

 

1,20

 

 

0,3

 

 

 

0,001

 

 

22

 

 

0.016

 

 

Как

видно из табл. I I 1.4,

приведенные

сейсмические

уско­

рения, полученные непосредственно с помощью

сейсмомет­

ров

АИС—2М, имеют

меньшие

значения, чем вычисленные

нами по записи колебаний

почвы во времени. При этом, чем

больше

период

 

свободных

колебаний

сооружений

Т, тем

больше

отличается величина т т

а х

от

х о т а х .

 

 

 

 

 

Согласно

полученным

значениям мер

интенсивностей

сейсмовзрывных колебаний в туфах, настилаемых раститель­

ным

слоем

(табл. III.5, 5а), при I и I I взрывах

наибольшее

сейсмическое

воздействие испытывают жесткие

здания, где

мера

интенсивности в 2,41,7 раза больше, чем в гибких

зданиях, в зависимости от меры рассеяния энергии сооруже­

ний а.. В обоих случаях

меры

интенсивности сейсмовзрывных

колебаний для

гибких

зданий и зданий

средней

гибкости

мало

отличаются. Меры

интенсивности

сейсмовзрывных ко­

лебаний

для всех

зданий в среднем, без разделения

их по

жесткости,

равны

примерно

среднеарифметическим

значе­

ниям

мер

интенсивностей для жестких,

гибких

зданий и

зданий

средней

гибкости.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

225

15-32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При

сравнении

мер интенсивности, полученных для I и

I I взрывов, можно

отметить, что с увеличением

количества

ВВ в 7 раз и изменением характера взрывания

(в одиночной

скважине

при I взрыве и в шести скважинах при I I взрыве)

при примерно одинаковых эпицентральных расстояниях мера интенсивности сейсмовзрывных колебаний различных зданий

увеличивается

примерно в одно и то же число

(20—-17 в за­

висимости от

а) раз.

 

 

 

 

Среднее

значение

приведенной

сейсмической

скорости,

вычисленное

нами по

максимальным значениям

- в точке

2 при I взрыве, получилось равным vc p =0,3 см/сек.

Средняя

приведенная

 

скорость

в точке 3 при I I взрыве

получилась

равной vc p =5,56 см/сек,

т. е. в 19 раз

больше,

чем в первом

случае.

 

 

 

 

 

 

Рис. III.11. Кривые зависимости приведенных сейсмических ускорений от периода свободных колебаний сооружения при различных значениях меры рассеяния энергии для взрыва I I в туфах (прецизионный полигон) в точке 5 (горизонтальная составляющая).

Для туфов прецизионного полигона приведенные сейсми­ ческие ускорения определены по записям горизонтально-пер­ пендикулярной и горизонтальной составляющих ускорения

колебаний

почвы в точке 5 при

взрыве

I I и в точках

1 и 3

при

короткозамедленном

взрыве

I I I (рис. 1.43).

 

при

Спектры приведенных

сейсмических

ускорении

тш а х (Т)

взрыве

I I приведены соответственно на рис. III.12 и

226

Рис. III.12. Кривые зависимости приведенных сейсмических ускорений ог периода свободных колебаний сооружения при различных значениях меры рассеяния энергии для взрыва I I в туфах (прецизионный полигон; в точ­ ке 5 (горизонтально-перпендикулярная составляющая).

' //

//

/

/

/

\

X

\

\

Рис. III.13. Кривые зависимости приведенных сейсмических ускорений от меры рассеяния энергии при различных периодах свободных колебаний сооружения для взрыва I I в туфах (прецизионный полигон) в точке 5 (горизонтальная составляющая).

227

ст.:/.7

Рис. I I I . 14.

Кривые

зависимости приведенных сейсмических ускорений от

периода свободных

колебаний сооружения при

различных

значениях ме­

ры рассеяния

энергии для короткозамедленного

взрыва в

туфах в точке

 

1

(горизонтальная составляющая).

 

"Jhr>

Iff

it

У * "

a. am

III

}

iff

ас

Рис. III.15. Кривые зависимости приведенных сейсмических ускорений

от

периода свободных колебаний сооружения при

различных значениях

ме­

ры рассеяния

энергии для короткозамедленного

взрыва в туфах в точке

1

(горизонтально-перпендикулярная

составляющая).

 

228

<x-ai a. t/e

MS tr

Рис. III.16. Кривые зависимости приведенных сейсмических ускорений от периода свободных колебаний сооружения при различных значениях меры рассеяния энергии для короткозамедленного взрыва в туфах в точке 3

(горизонтально-перпендикулярная составляющая).

Рис. III.17. Кривые зависимости приведенных сейсмических ускорений от периода свободных колебаний сооружения при различных значениях меры рассеяния энергии для короткозамедленного взрыва в туфах в точке 3 (горизонтальная составляющая).

229

III.11. а при взрыве I I I для

точки 1 на рис.

III.15 и

III.14,

для точки 3—на рис. III.16 и 111.17.

 

 

 

Согласно

спектрам

t m a x ( Т )

для короткозамедленного

взрыва при малых затуханиях

 

наибольшие

значения

- т а х

получаются по направлению

вдоль линии

шпуров.

 

Рассмотрение амплитудных

спектров

при том же

корот-

козамедленном

взрыве

показало, что максимальные

значе­

ния спектральной плотности амплитуды ускорений Ф„,ах так­

же больше вдоль линии шпуров.

 

 

 

 

 

 

Таким

образом,

в

 

полученных

результатах

имеется

полное соответствие, поскольку при малых затуханиях

х т а х

должно

следовать тем же закономерностям,

что и Ф„,ах.

 

Меры

интенсивности

сейсмовзрывных

колебаний

по го­

ризонтальной

составляющей в точке

5 при взрыве

I I для

жестких

зданий в 4.8—3,6 раза

больше,

чем

для

зданий

средней

гибкости, и в

12,9—10,4 раза

больше, чем для гиб­

ких здании (табл. Ш-5,5а).

 

 

 

 

 

 

 

Меры

интенсивности

сейсмовзрывных

колебаний

по го­

ризонтально-перпендикулярной

составляющей

при этом же

взрыве для жестких зданий в 1,4 раза

больше,

чем для

зда­

ний средней

гибкости,

и в 4 раза

больше, чем для

гибких

зданий (табл. II1-5,5а).

 

 

 

 

 

 

 

 

При сравнении величин мер интенсивностей по горизон­

тальной

и

горизонтально-перпендикулярной

составляющим

Б точке 5 при взрыве

II можно отметить, что по горизонталь­

но-перпендикулярной

составляющей

А ж в 1,1 —1,4 раза,

АСг—

в 4.1—3.6 раза и Аг —в

3,3—3,6 раза

больше,

чем по гори­

зонтальной

составляющей.

 

 

 

 

 

 

 

Для

всех зданий

в среднем, без

разделения

их по жест­

кости, мера интенсивности по горизонтально-перпендикуляр­

ной

составляющей в 1,9—2,1 раза

больше, чем по горизон­

тальной

составляющей.

 

 

 

 

 

 

 

 

Среднее

значение

приведенной

 

сейсмической

скорости

в точке 5 при взрыве

I I , вычисленное

по максимальным зна­

чениям

- , в направлении

линии

взрыва получилось

равным

0,08 см/сек,

а в перпендикулярном

к линии

взрыва

направ­

лении—0,16

см/сек.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Меры интенсивности сейсмовзрывных колебаний в туфах

при

короткозамедленном

взрывании

даны

в

табл.

III.5,5а

Как

видно из таблиц, величины А в

зависимости от меры

рассеяния энергии сооружений о. для жестких

зданий и зда­

ний

средней

жесткости

для всех

рассмотренных

случаев

уменьшаются в 1,2—1,3 раза, а для гибких зданий—в

1,1 ра­

за,

за исключением горизонтальной

 

составляющей для гиб­

ких зданий в наблюдательной точке

1, для которой

начиная

с а=0,12

величина А резко

(более чем в 3 раза)

уменьшается.

230

Согласно

данным табл.

III.5а, при короткозамедленном

взрывании

ВВ в одном и том же параллельном

направлении

по отношению

к линии

взрыва

(горизонтальная

составля­

ющая в пункте 3 по направлению

совпадает с горизонтально-

перпендикулярной составляющей

в пункте 1)

в

каждом

пункте меры ннтенсивностей гибких зданий и зданий

средней

гибкости равны.

 

 

 

 

 

 

 

При сравнении величин мер ннтенсивностей

при коротко-

замедленном

(точка 3 при II I взрыве) и мгновенном

 

взры­

вании (точка 5 при I I взрыве)

ВВ в туфах вдоль линии

шпу­

ров можно

отметить, что при увеличении количества

ВВ от

0,6 кг при

мгновенном

взрыве до 4,2 кг при

короткозамед­

ленном взрыве при одинаковом расстоянии от центра

взрыва

в горизонтально-перпендикулярном направлении происходит

увеличение

величин

мер интеиснвностей для всех

зданий з

среднем

в

4,0—4,3

раза.

 

 

В горизонтальном направлении

увеличение мер интеиснв­

ностей

сейсмовзрывных

колебаний происходит

для всех

зданий

в

среднем, без

разделения

их по жесткости, в 7,2—

10 раз.

 

 

 

 

 

 

Таким образом увеличение меры интенсивности в гори­ зонтальном направлении происходит значительно больше, чем в горизонтально-перпендикулярном направлении. При тех же взрывах в перпендикулярном к линии взрывов направлении (горизонтальные составляющие, соответственно, в точке 5 при 11 взрыве и в точке 1 при I I I взрыве) величина меры интенсив­ ности сейсмовзрывных колебаний увеличивается для жестких зданий в 3.5—3,8 раза, для зданий средней гибкости—в 12,5— 14,4 раза, для гибких зданий—в 17,8—-19,2 раза и для всех зданий, без разделения их по жесткости—в 6,8—7,3 раза.

Как уже отмечалось выше, при мгновенном взрывании ВВ в туфах, настилаемых растительным слоем, при таком же уве­ личении количества ВВ (в 7 раз) возрастание мер ннтенсив­ ностей сейсмовзрывных колебаний в перпендикулярном к ли­ нии взрыва направлении происходит более интенсивно (20— 17 раз).

Сравнение этих данных показывает, что в результате производства короткозамедленного взрыва в туфах в перпен­ дикулярном к линии взрыва направлении происходит умень­ шение сейсмического эффекта по сравнению с мгновенным взрыванием для жестких зданий в 5,5 раза, для зданий сред­ ней гибкости—в 1,4 раза и для всех зданий в среднем, без разделения их по жесткости, в 2,5—2,7 раза.

Таким образом, наибольшее уменьшение сейсмического эффекта в туфах при короткозамедленном взрывании ВВ про­ исходит для жестких зданий.

231

 

 

 

 

 

 

 

Меры

интенсивности

сейсмовзрывных колебаний

 

 

Таблица

1II.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

со

 

 

 

 

 

 

22

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v;

 

 

 

 

 

 

-|Т|

 

 

 

 

со

 

 

 

 

 

 

I -I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

см.'сек

 

 

 

А ж = i 1

см/сек

 

Грунт

 

 

 

 

 

 

 

22

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

при мерс

рассеяния

энергии

 

 

при мере

рассеяния

энергии

 

 

 

 

о „

с

9

О

 

0,02

0,04

0,08

 

0,12

0,16

0,2

 

0,02

0,04

0,08

0,12

0,16

0,2

 

 

 

1(73 о

U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Базальт

0,4

 

46 Гор.

0,46

0,44

0,42

0,40

 

0,38|

0,36,

0,35

0,66

0,60

0,55,

0,48

0.43

0,40

0,37

I Базальт

10,0|

120| Гор.

5,71

5,37

5.31

5,29i

5,28

5,28

5,08

6,91

5,65

5,48

5,41

5,36]

5,37

4,81

Супесисугл.

6, 022

 

Гор.

17,94|

17,11

16,44 15,35 14,65 14,051 13,52,

37,51

34,89

34.33

29,45,

27,53

26,84

24,46

I Супесисугл.

6,0'

 

38|Гор.

18,07

17,44

16.63 15,86 14,891 14-06 13,31

29,50

28,01

26,56

24,46,

22,22

20,46|

18,87

Супесисугл.

82,0|94,6 Гор.

29,67

28.30

27,10

25,08

23,59)

22.261

21,16

39,2"

34,39]

31,63

27,39]

24,47

22,07

20.27

Супесисугл.

82,0

ПО Гор.

32,08

30,25j

29.30

27,18

 

25,71

24,66!

23,82

30,991

27>7б|

26,13i

23,98

22,251

20,75

19,46

I Супесисугл. 264, 022

6 Гор.

169,61 160.23 154,97 142,38 138,761 131,77 127,17

194,42 174,21 163,71 149,48 138,68 129,72 122,35

| Туфы пасти т.

 

 

28 Гор.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

раст.

слоем

21,6

 

43,83

39,21

36,75

33,94

 

32,02

29,97

28,69

74,96

62,81

57,35]

51,90

47,79]

44,53]

42,05

| Туфы настил,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

раст.

слоем

3,0

 

25 Гор.

2,20'

2,09]

2,02'

1,90

 

1,80!

1,72

1,66

3,56

3,29]

3,11

2,85]

2,63

2,45

2,30

Туфы

 

0,6

14, б|Гор.

0,57

0.54

0,52

0,49

 

0,48

0,47

0,46

1,55

1,44

1,35

1,26]

1,21

1,18

Ы 4

Туфы

(ко-

0,6

14,6; Гор.п

1,08

1.05

1,05

1,03

 

1,00]

0,98

0,96

1,78

1,76|

1,74

1,69

1,65|

1,60

1,57

Туфы

4,21 14,6 Гпр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

роткозам.)

5,49

5.40

5,31

4,931

3,63

3,53'

3,31

6.46

6,27

6,10

5,791

5,55

5,3з!

5,59

| Туфы

(ко-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

роткоза.м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

взрывы)

4,2

14,6 1 ор. II

4,64

4,43

1,42

4,28

 

 

3,97

3,86'

7,18

6, i

6,72i

0-30

5 97

5,6<J

5,42

Туфы (ко-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

роткозам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

взрывы)

4,2

 

14 Гор.

3,86

3.801

3,74

3,58

 

3,47

3,36

3,24

5,47

5.33

5,16

.86

1,59

4,35

4,12

[ Туфы

(ко-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

роткозам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

взрывы)

4,2

 

14 Гор. п

10,28

10,07

9,93

9,67

 

9,42

9,18

8,93

5,25

5,08

4,89

4,64,

4,41

4,21

3,94

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ