Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

283 страницы

Купить бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Применение Методического пособия даст проектировщику механизм реализации требований, заложенных в строительных нормах и правилах для более грамотного и рационального проектирования в соответствии с положениями, заложенными в нормах

 Скачать PDF

Оглавление

Введение

1 Основные положения

     1.1 Цель и область применения

     1.2 Нормативные ссылки

     1.3 Термины, определения и сокращения

     1.4 Комментарии к разделу 8 СП 14.13330.2014 "СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах"

     1.5 Вопросы учета влияния основания при расчете сооружений на сейсмические воздействия

     1.5.1 Расчетные сейсмические воздействия и предъявляемые к ним требования

     1.5.2 Альтернативные модели взаимодействия сооружений с основанием

     1.5.3 О расчете напряженно-деформированного состояния плотин при неоднородных сейсмических воздействиях

     1.5.4 Форма области основания и краевые условия

     1.6 Учет влияния водной среды и поглощения энергии дном водохранилища

     1.6.1 Учет влияния водной среды в расчетах сейсмостойкости гидросооружений

     1.6.2 Учет поглощения энергии дном водохранилища и наносами

2 Сейсмическое микрорайонирование участка строительства ГТС для уточнения характеристик сейсмического воздействия

     2.1 Общие требования к проведению исследований по сейсмическому микрорайонированию

     2.1.1 Основные задачи сейсмического микрорайонирования и единство подходов к их решению

     2.1.2 Методы сейсмического микрорайонирования

     2.1.3 Инженерно геологические исследования

     2.2 Инструментальные методы исследований

     2.2.1 Сейсморазведочные исследования

     2.2.2 Скважинные сейсмоакустические исследования

     2.2.3 Требования к регистрирующей аппаратуре для сейсморазведочных работ

     2.2.4 Сейсмологические исследования

     2.2.5 Электроразведочные исследования

     2.3 Средства реализации расчетных методов. Определение параметров сейсмических воздействий от тектонических источников

     2.4 Краткий обзор применимости методов сейсмического микрорайонирования

     2.4.1 Метод инженерно-геологических аналогий

     2.4.2 Расчетно-эмпирические и расчетно-теоретические методы СМР

     2.4.3 Инструментальные методы

     2.5 Карта сейсмического микрорайонирования. Состав и содержание отчетных материалов

3 Исследования и расчеты сейсмостойкости ГТС из грунтовых материалов

     3.1 Основные положения

     3.2 Экспериментальные исследования грунтов для расчетов сейсмостойкости грунтовых сооружений

     3.2.1 Динамические характеристики прочности и деформируемости

     3.2.2 Пример определения динамических параметров грунта

     3.2.3 Динамические параметры затухания упругих колебаний

     3.3 Расчеты сейсмостойкости грунтовых плотин с применением линейно-спектральной теории

     3.3.1 Определение НДС сооружения из грунтовых материалов при действии сейсмических нагрузок

     3.3.2 Расчеты устойчивости откосов гидросооружений из грунтовых материалов при сейсмических воздействиях, заданных по ЛСТ

     3.3.3 Расчеты необратимых деформаций откосов сооружений из грунтовых материалов при сейсмических воздействиях, заданных по ЛСТ

     3.3.4 Оценка возможности разжижения несвязных или нарушения прочности в связных грунтах

     3.3.5 Пример оценки сейсмостойкости сооружения по ЛСТ

     3.4 Расчеты сейсмостойкости грунтовых плотин с применением динамической теории

     3.4.1 Методика решения задачи по оценке динамического НДС

     3.4.2 Пример расчета сейсмостойкости грунтовой плотины с асфальтобетонной диафрагмой при воздействии, заданном акселерограммой

     3.4.3 Пример расчета сейсмостойкости грунтовой плотины с бетонным экраном при воздействии, заданном акселерограммой

4 Рекомендации по определению напряженно-деформированного состояния и оценке сейсмостойкости бетонных плотин

     4.1 Расчет напряженно-деформированного состояния бетонной плотины Бурейской ГЭС по динамической теории сейсмостойкости

     4.2 Методика вероятностной оценки сейсмостойкости бетонной плотины и системы плотина-основание в рамках динамической теории сейсмостойкости

     4.2.1 Вводные замечания

     4.2.2 Исходные данные для решения задачи

     4.2.3 Анализ напряженно-деформированного состояния плотины и основания с учетом неопределенного характера исходных данных

     4.2.4 Вероятностная оценка надежности плотины и основания

     4.2.5 Оценка надежности системы "сооружение — основание"

     4.3 Пример расчета бетонной гравитационной плотины на особые сочетания нагрузок и воздействий, включающих сейсмические, методом ЛСТ

     4.3.2 Анализ прочности плотины

5 Особенности расчета морских гидротехнических сооружений на примере платформ гравитационного типа

     5.1 Пример расчета несущей способности грунтового основания платформы на шельфе

     5.2 Расчетные исследования прочности опорного основания платформы гравитационного типа при сейсмическом воздействии

6 Пример расчета устойчивости скального массива, образующего береговой склон

7 Организация и проведение инструментальных наблюдений за поведением гидротехнических сооружений, их оснований и береговых склонов при сейсмических воздействиях

     7.1 Общие положения

     7.2 Состав и задачи инженерно-сейсмометрических наблюдений за гидротехническими сооружениями

     7.3 Требования к организации и техническим средствам АССК

     7.4 Пример организации и проведения инженерно-сейсмометрических наблюдений на Миатлинской ГЭС

     7.4.1 Описание процесса деятельности

     7.4.2 Структура системы

     7.4.3 Комплекс технических средств

     7.4.4 Регистрация сейсмического события

     7.4.5 Контроль собственных частот сооружения

Список литературы

 
Дата введения01.01.2021
Добавлен в базу05.05.2017
Актуализация01.01.2021

Этот документ находится в:

Организации:

РазработанАО ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева
РазработанФилиал АО Институт Гидропроект ЦСГНЭО
Нормативные ссылки:
Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации

Федеральное автономное учреждение «Федеральный центр нормирования, стандартизации н оценки соответствия в строительстве»

Методическое пособие

РУКОВОДСТВО ПО УЧЕТУ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

Москва 2016

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................................................................4

1    ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ............................................................................................................10

1.1    Цель и область применения.......................................................................................................10

1.2    Нормативные ссылки..................................................................................................................10

1.3    Термины, определения и сокращения.......................................................................................11

1.4    Комментарии к разделу 8 СП 14.13330.2014 «СНиП 11-7-81* Строительство в сейсмических

районах».....................................................................................................................................17

1.5    Вопросы учета влияния основания при расчете сооружении на сейсмические воздействня27

1.5.1    Расчетные сейсмические воздействия и предъявляемые к ним требования...........27

1.5.2    Альтернативные модели взаимодействия сооружений с основанием.....................31

1.5.3    О расчете напряженно-деформированного состояния плотин при неоднородных

сейсмических воздействиях.......................................................................................33

1.5.4    Форма области основания и краевые условия............................................................37

1.6    Учет влияния водной среды и поглощения энергии дном водохранилища..........................39

1.6.1    Учет влияния водной среды в расчетах сейсмостойкости гидросооружений........39

1.6.2    Учет поглощения энергии дном водохранилища и наносами...................................49

2    Сейсмическое мнкрорайонирование участка строительства ГТС для уточнения характеристик

сейсмического воздействия...........................................................................................................51

2.1    Общие требования к проведению исследований по сейсмическому микрорайонированию52

2.1.1    Основные задачи сейсмического микрорайонирования и единство подходов к их

решению.......................................................................................................................52

2.1.2    Методы сейсмического .микрорайонирования............................................................56

2.1.3    Инженерно геологические исследования....................................................................57

2.2    Инструментальные методы исследований...............................................................................63

2.2.1    Сейсморазведочные исследования...............................................................................64

2.2.2    Скважинные сейсмоакустнческие исследования.......................................................65

2.2.3    Требования к регистрирующей аппаратуре для сейсморазведочных работ...........66

2.2.4    Сейсмологические исследования.................................................................................68

2.2.5    Электроразведочные исследования.............................................................................74

2.3    Средства реализации расчетных методов. Определение параметров сейсмических

воздействий от тектонических источников............................................................................76

2.4    Краткий обзор применимости методов сейсмического микрорайонирования.....................79

2.4.1    Метод инженерно-геологических аналогий................................................................79

2.4.2    Расчетно-эмпирические и расчетно-теоретические методы СМР............................81

2.4.3    Инструментальные методы...........................................................................................85

2.5    Карта сейсмического мнкрорайонировання Состав и содержание отчетных материалов .91

3    Исследования и расчеты сейсмостойкости ГТС из грунтовых материалов...............................96

3.1    Основные положения..................................................................................................................96

3.2    Экспериментальные исследования грунтов для расчетов сейсмостойкости грунтовых

сооружений................................................................................................................................%

3.2.1    Динамические характеристики прочности и деформируемости...............................97

3.2.2    Пример определения динамических параметров грунта...........................................99

3.2.3    Динамические параметры затухания упругих колебаний.......................................103

3.3    Расчеты сейсмостойкости грунтовых плотин с применением линейно-спектральной теории

...................................................................................................................................................104

3.3.1    Определение НДС сооружения из грунтовых материалов при действии

сейсмических нагрузок.............................................................................................104

3.3.2    Расчеты устойчивости откосов гидросооружений из грунтовых материалов при

сейсмических воздействиях, заданных по ЛСТ.....................................................107

СП 41.13330.2012 «СНиП 06.08-87 Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений»

СП 58.13330.2012 «СНиП 33-01-2003 Гидротехнические сооружения»

ГОСТ 12248    -2010.    Грунты.    Методы лабораторного определения

характеристик прочности и деформируемости.

ГОСТ 5180 -84. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик.

ГОСТ 20276 -2012. Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости.

ГОСТ 25100 -2013. Грунты. Классификация.

ГОСТ 30416 -96. Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения.

ГОСТ 30672 -99. Грунты. Полевые испытания. Общие положения.

ГОСТ 19912 -2001. Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием.

ГОСТ 20522 -96. Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний.

ГОСТ 21719 -80. Грунты. Метод полевых испытаний на срез в скважинах и в массиве.

МР 1.5.05.999.0026-2011. Нормы проектирования оснований атомных электростанций. М. 2011.

1.3 Термины, определении и сокращения

В настоящем методическом пособии использовались следующие термины с соответствующими определениями.

1.3.1 Абсолютное движение: Движение точек сооружения, определяемое как

сумма переносного и относительного движения во время землетрясения.

11

1.3.2    Акселерограмма (велосш рамма, сейсмограмма):    Зависимость

ускорения (скорости, смещения) точки основания или сооружения от времени в процессе землетрясения, имеющая одну, две или три компоненты.

1.3.3    Акселерограмма синтезированная: Акселерограмма, полученная аналитическим путем на основе статистической обработки и анализа ряда акселерограмм и (или) спектров реальных землетрясений с учетом местных сейсмических условий.

1.3.4    Активный разлом:    Тектоническое    нарушение    с    признаками

постоянных или периодических перемещений бортов разлома в позднем плейстоцене - голоцене (за последние 100000 лет). При этом величина (скорость) перемещений бортов такова, что она представляет опасность для сооружения и требует специальных конструктивных и/или компоновочных мероприятий для обеспечения его безопасности.

1.3.5    вВременной анализ: Метод расчета, в котором для каждой из точек наблюдения искомые параметры (смещения, деформации, напряжения и т.д.) определяются на всем временном интервале, отвечающем процессу прохождения сейсмической волны.

1.3.6    Временной анализ линейный: Временной анализ, при котором материалы сооружения и грунты основания принимаются линейно-упругими, а геометрическая и конструктивная нелинейности в поведении системы «сооружение - основание» отсутствуют.

I 3.7 Временной анализ нелинейный: Временной анализ, при котором учитывается зависимость механических характеристик материалов сооружения и грунтов основания от уровня напряжений и характера динамического воздействий, а также возможны геометрическая и конструктивная нелинейности в поведении системы «сооружение-основание».

1.3.8 Детальное сейсмическое районирование (ДС-Р):    Комплекс

сейсмологических и сейсмотектонических исследований по оценке сейсмической

12

опасности методами, позволяющими на рассматриваемой территории обеспечить выделение зон возникновения очагов землетрясений (зон ВОЗ), более низких рангов по сравнению с зонами, выделяемыми при общем сейсмическом районировании. Масштаб карт ДСР - 1: 500000 и крупнее.

1.3.9    Инструментальный метод сейсмического мнкрорайоннрования (СМР): Метод учета влияния локальных особенностей строения и свойств верхней части грунтовой толщи основания на интенсивность сотрясения и кинематические параметры землетрясения на районируемой площадке с помощью прямых сейсмометрических наблюдений.

1.3.10    Интенсивность землетрясения: Оценка воздействия землетрясения в баллах действующей макросейсмической шкалы, определяемая по макросейсмическим описаниям разрушений и повреждений природных объектов, грунта, зданий и сооружений, движений тел, а также по наблюдениям и ощущениям людей.

1.3.11    Исходная сейсмичность: Сейсмичность площадки гидротехнического сооружения, определяемая для нормативных периодов повторяемости и средних грунтовых условий с помощью ДСР или УИС (или принятая равной нормативной сейсмичности).

1.3.12    Категория грунта по сейсмическим свойствам (I, И или III):

Характеристика, выражающая способность грунта в примыкающей к сооружению части основания ослаблять (или усиливать) интенсивность сейсмических воздействий, передающихся от грунтового основания на сооружение.

1.3.13    Конструктивная нелинейность:    Изменение    расчетной    схемы

сооружения в процессе его нагружения, связанное с взаимными смещениями (например, раскрытием швов и трещин, проскальзыванием) отдельных частей сооружения и основания.

1.3.14    Магнитуда: Энергетическая оценка землетрясения, относящаяся к его очагу и не зависящая от пункта наблюдения; вычисляется по показаниям

13

сейсмографов и выражается безразмерной величиной в целых и десятичных числах в логарифмической шкале.

1.3.15    Максимальное расчетное землетрясение (MP3): Землетрясение (сейсмическое воздействие) максимальной интенсивности на площадке строительства со средней повторяемостью один раз в 5000 лет для водоподпорных сооружений классов I, II и III и морских нефтегазопромысловых сооружений и повторяемостью один раз в 1000 лет - для всех остальных гидротехнических сооружений.

1.3.16    Метод расчета по динамической теории (ДТ): Метод расчета на воздействие, заданное в форме акселерограмм колебаний грунта в основании сооружения, путем численного интегрирования уравнений движения.

1.3.17    Метод расчета но линейно-спектральной теории (ЛСТ): Метод расчета на сейсмостойкость, в котором значения сейсмических нагрузок определяются по коэффициентам динамичности (или по спектрам отклика) в зависимости от частот и форм собственных колебаний конструкции.

1.3.18    Метод расчета по статической теории (СТ): Метод расчета на сейсмостойкость, в котором значения сейсмических нагрузок определяются произведением массы конструкции (или рассматриваемого объема грунта) на абсолютное ускорение этой конструкции (или указанного объема грунта).

1.3.19    Нормативная сейсмичность: Сейсмичность района нахождения гидротехнического сооружения, определяемая для нормативных периодов повторяемости расчетного землетрясения по картам ОСР СП 14.13330.

1.3.20    Общее сейсмическое районирование (ОСР): Оценка сейсмической опасности на территории всей страны, принимаемая в качестве нормативной сейсмичности районов. Масштаб карт ОСР - 1:2500000 - 1:8000000.

1.3.21    Относительное движение: Движение точек сооружения относительно

основания во время землетрясения.

14

1.3.22    Переносное движение: Совместное движение сооружения и основания во время землетрясения как единого недеформируемого целого с ускорениями (скоростями или смещениями) основания.

1.3.23    Проектное землетрясение (ПЗ): Землетрясение (сейсмическое воздействие) максимальной интенсивности на площадке строительства с повторяемостью один раз в 500 лет для всех гидротехнических сооружений.

1.3.24    Расчетная сейсмичность: Величина расчетного сейсмического воздействия, выраженная в баллах макросейсмической шкалы или в кинематических параметрах движения грунта (ускорения, скорости, смещения).

1.3.25    Расчетные сейсмические воздействия: Сейсмические воздействия, используемые в расчетах сейсмостойкости сооружений (акселерограммы, велосиграммы, сейсмограммы и их основные параметры - амплитуды, длительность, спектральный состав).

1.3.26    Расчетный метод сейсмического микрорайоннровання: Метод учета влияния локальных особенностей строения и свойств верхней части грунтовой толщи основания на интенсивность сотрясений и кинематические параметры землетрясения на районируемой площадке, основанный на полуэмпирических соотношениях и/или теоретических расчетах прохождения сейсмических волн через модель слоистой среды, построенную по данным инженерно-геологических и инструментальных геофизических исследований.

1.3.27    Сейсмические (инерционные) силы, сейсмические нагрузки: Силы (нагрузки), возникающие в системе «сооружение-основание» при колебаниях основания сооружения во время землетрясения.

1.3.28    Сейсмический район: Район с установленными и возможными очагами землетрясений, вызывающими на площадке сооружения сейсмические воздействия интенсивностью 6 и более баллов.

1.3.29    Сейсмическое микрорайонированне (СМР):    Комплекс

инженерно-геологических и сейсмометрических работ по прогнозированию

15

влияния особенностей строения приповерхностной части разреза (строение и свойства, состояние пород, характер их обводненности, рельеф и т.п.) на сейсмический эффект и параметры колебаний грунта на площадке. Под приповерхностной частью разреза понимается верхняя толща пород, существенно влияющая на интенсивность землетрясения. Как правило, масштаб карт СМР -I 10000-2000. Масштаб СМР устанавливается техническим заданием.

1.3.30    Сейсмическое районирование:    Картирование    сейсмической

опасности (определение сейсмичности рассматриваемых территорий) с помощью комплекса сейсмологических, геологических и геофизических методов и основанное на выявлении зон возникновения очагов землетрясений (зон ВОЗ) и определении сейсмического эффекта, создаваемого ими на земной поверхности.

1.3.31    Сейсмичность    площадки    сооружения    (строительства):

Интенсивность расчетных сейсмических воздействий на площадке строительства с соответствующими категориями повторяемости за нормативный срок. Сейсмичность устанавливается в соответствии с картами сейсмического районирования и сейсмического микрорайонирования площадки строительства и измеряется в баллах по действующей макросейсмической шкале.

1.3.32    Сейсмичность    территории    (в том    числе площадки

гидротехнического сооружения): Максимальная интенсивность сейсмических воздействий в баллах на рассматриваемой территории для принятого периода повторяемости землетрясения.

I 3.33 Сейсмостойкость: Способность зданий и сооружений противостоять землетрясению.

1.3.34 Спектр отклика однокомпонентной акселерограммы: Функция, связывающая между собой максимальное по модулю ускорение одномассового линейного осциллятора и соответствующий этому ускорению период (либо частоту) собственных колебаний того же осциллятора, основание которого движется по закону, определенному данной акселерограммой.

при сейсмических воздействиях, заданных по ЛСТ..............................................118

3.3.3 Расчеты необратимых деформации откосов сооружении из грунтовых материалов


3.3.4    Оценка возможности разжижения несвязных или нарушения прочности в связных

грунтах.......................................................................................................................121

3.3.5    Пример оценки сейсмостойкости сооружения по ЛСТ...........................................123

3.4 Расчеты сейсмостойкости фунтовых плотин с применением динамической теории.......135

3.4    1 Методика решения задачи по оценке динамического НДС....................................136

3.4    2 Пример расчета сейсмостойкости фунтовой плотины с асфальтобетонной

диафрагмой при воздействии, заданном акселерофаммой..................................138

3.4.3 Пример расчета сейсмостойкости фунтовой плотины с бетонным экраном при

воздействии, заданном акселерофаммой...............................................................152

4    Рекомендации по определению напряженно-деформированного состояния и оценке

сейсмостойкости бетонных плотин...........................................................................................162

4.1    Расчет напряженно-деформированного состояния бетонной плотины Бурейской ГЭС по

динамической теории сейсмостойкости...............................................................................162

4.2    Методика вероятностной оценки сейсмостойкости бетонной плотины и системы плотина-

основание в рамках динамической теории сейсмостойкости.............................................180

4.2.1    Вводные замечания.....................................................................................................180

4.2.2    Исходные данные для решения задачи.....................................................................182

4.2.3    Анализ напряженно-деформированного состояния плотины и основания с учетом

неопределенного характера исходных данных......................................................188

4.2.4    Вероятностная оценка надежности плотины и основания.....................................194

4.2.5    Оценка надежности системы «сооружение - основание».......................................200

4.3    Пример расчета бетонной фавитационной плотины на особые сочетания нафузок и

воздействий, включающих сейсмические, методом ЛСТ...................................................201

4.3.2    Анализ прочности плотины........................................................................................206

5    Особенности расчета морских гидротехнических сооружений на примере платформ

(рав>гтационного типа.................................................................................................................. 211

5.1    Пример расчета несущей способности фунтового основания    платформы на шельфе.....211

5.2    Расчетные исследования прочности опорного основания платформы фавитационноготипа

при сейсмическом воздействии.............................................................................................226

6    Пример расчета устойчивости скального массива, образующего береговой склон.................239

7    Организация и проведение инструментальных наблюдений за повелением гидротехнических

сооружений, их оснований и береговых склонов при сейсмических воздействиях..............248

7.1    Общие положения.....................................................................................................................248

7.2    Состав и задачи инженерно-сейсмометрических наблюдений за г идротехническими

сооружениями......................................................................................................................... 249

7.3    Требования к организации и техническим средствам АССК..............................................251

7.4    Пример организации и проведения инженерно-сейсмометрических наблюдений на

Миатлинской ГЭС...................................................................................................................255

7,4 1 Описание процесса деятельности..............................................................................255

7.4.2    Структура системы......................................................................................................256

7.4.3    Комплекс технических средств..................................................................................258

7.4.4    Регистрация сейсмического события.........................................................................260

7.4.5    Контроль собственных частот сооружения..............................................................263

Список литературы.............................................................................................................................265

3


ВВЕДЕНИЕ

Методические материалы предназначены для специалистов и руководителей проектно-изыскательских и строительных организаций, учреждений и служб заказчика (инвестора) и других заинтересованных организаций, с целью обеспечения их организационно-методическими материалами, которые позволяют разрабатывать и применять высокоэффективные технологические процессы проектирования предприятий, зданий и сооружений, обеспечивающие качество и конкурентоспособность этих объектов.

Методические материалы разрабатываются в развитие положений СП 58.13330.2012 СНиП 33-01-2003 «Гидротехнические сооружения. Основные положения».

Применение настоящего Методического пособия даст проектировщику механизм реализации требований, заложенных в строительных нормах и правилах для более грамотного и рационального проектирования в соответствии с положениями, заложенными в нормах.

Методическое пособие позволит повысить качество выполняемых проектных работ, сократить сроки и снизить стоимость проектирования за счет использования типовых единых практических подходов к выполнению работ на основе унифицированных методик и технологий, а также станет основой для проведения независимых экспертных оценок выполненных работ, что к приведет к снижению рисков возникновения аварийных ситуаций и повышению безопасной эксплуатации строительных объектов.

Методические материалы по учету сейсмических воздействий при проектировании гидротехнических сооружений разработаны в развитие раздела 8 «Гидротехнические сооружения», входящего в состав действующего СП 14.13330.2014 «Строительство в сейсмических районах» Актуализированная редакция СНиП II-7-81*.

4

Предыдущее пособие к СНиП Н-7-81 «Учет сейсмических воздействий при проектировании гидротехнических сооружений» было выпущено в 1986 году. С тех пор произошла революция в компьютерном обеспечении, появились мощные программные комплексы, далеко продвинулись научные разработки, касающиеся расчетного обеспечения сейсмостойкости строительных конструкций и, в частности, гидротехнических сооружений. В нормативных документах для ответственных сооружений I и II классов осуществлен переход к динамической теории сейсмостойкости. Эти обстоятельства предопределили необходимость издания нового пособия по расчету гидротехнических сооружений на сейсмические воздействия.

Методическое пособие содержит разъяснения и примеры расчетов сейсмостойкости конструкций гидротехнических сооружений различного назначения с использованием динамической и линейно-спектральной теорий сейсмостойкости и рекомендации, необходимые для грамотного проектирования в соответствии с требованиями СП 14.13330.2014 «Строительство в сейсмических районах» Актуализированная редакция СНиП II -7-81* и СП 58.13330.2012 Актуализированная редакция СНиП 33-01-2003 «Гидротехнические сооружения. Основные положения».

В приведенных примерах расчетов были использованы следующие программные комплексы (ПК):

-    ANSYS 14.5 - универсальная программная система конечно-элементного (МКЭ)

анализа, существующая и развивающаяся на протяжении последних 30 лет;

-    Abaqus 6.12 - программный конечно-элементный комплекс общего назначения,

предназначенный как для проведения многоцелевого инженерного многодисциплинарного анализа, так и для научно-исследовательских и учебных целей в самых разных сферах деятельности;

-    LS-DYNA - технология ANSYS LS-DYNA является результатом совместных

усилий ANSYS Inc. и Livermore Software Technology Corp. (LSTC);

5

-    COSMOS/M - программный конечно-элементный комплекс. В этом ПК

предметами исследования могут выступать тепловое и напряженно-деформированное состояние элементов конструкции, устойчивость и частотные характеристики объектов, динамический отклик, усталость, электромагнетизм, высокочастотный анализ, динамика жидких сред. Большая часть задач решается и в нелинейной постановке.

-    «Устойчивость» - ПК, предназначенный для оценки степени устойчивости

грунтовых массивов. Разработан в АО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева». Предназначен для определения коэффициента запаса устойчивости путем поиска наиболее опасной формы и положения поверхности сдвига, как по НДС, так и различными инженерными методами, в частности Терцаги, Крея, Можевитинова, Моргенштерна - Прайса и др. Регистрационный номер ПК «Устойчивость» № 2005610348 от 08.02.2005.

-    «Диск - Геомеханика» - ПК, предназначенный для решения МКЭ ряда двумерных

задач, связанных с анализом напряженно-деформированного состояния фунтовых массивов (оснований и сооружений), с учетом различного рода нафузок и воздействий (включая сейсмические, задаваемые как по ЛСТ, так и по ДТ), с учетом нелинейного поведения геоматериалов, последовательности возведения и приложения нагрузок, а также изменения свойств грунтов в процессе консолидации. ПК разработан в АО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева». Аттестован научно-техническим центром по ядерной и радиационной безопасности Госатомнадзора России. Регисфационный номер паспорта аттестации № 91 от 14.05.98.

При разработке «Методических материалов» ставились следующие задачи: разъяснение методологических основ проектирования гидротехнических сооружений различного назначения, позволяющих реализовывать фебования СП 58.13330.2012 «Гидротехнические сооружения. Основные положения» и СП 14.13330.2014 «Строительство в сейсмических районах»;

-    детализация указаний СП, а также требований к методикам по уточнению

6

исходной сейсмичности и проведению сейсмического микрорайонирования гидротехнических сооружений;

-    изложение возможных подходов к заданию расчетных сейсмических воздействий;

-    детализация существующих подходов к определению запаса несущей способности

техно-природных систем «плотина - водохранилище - основание» применительно к бетонным и грунтовым плотинам.

«Методические материалы» состоят из семи разделов.

В первом разделе содержатся общие положения и разъяснения ряда пунктов СП 14.13330.2014., а также два параграфа, касающиеся общих для всех гидротехнических сооружений проблем учета влияния основания и влияния водной среды при расчетах по динамической теории сейсмостойкости.

Во втором разделе, выполненном специалистами ЦСГНЭО, представлены современные подходы к проблеме сейсмического микрорайонирования участка строительства ГТС для уточнения характеристик сейсмических воздействий.

Третий раздел посвящен исследованиям и расчетам сейсмостойкости ГТС из грунтовых материалов. Приведены результаты исследований характеристик прочности и деформируемости грунтов а также параметров затухания; рассмотрены подробные примеры расчета сейсмостойкости плотин из местных материалов различной конструкции (с асфальтобетонной диафрагмой и с бетонным экраном), включая оценку напряженно-деформированного состояния (НДС), полученную с использованием линейно-спектральной и динамической теорий; представлены расчеты устойчивости откосов гидросооружений; оценки необратимых деформаций откосов сооружений из грунтовых материалов, возможности разжижения несвязных или нарушения прочности в связных грунтах.

В четвертом разделе приведены рекомендации по определению НДС и оценке сейсмостойкости бетонных плотин. На примере расчета бетонной плотины Бурейской ГЭС показаны последние достижения в области динамических расчетов сложных систем «сооружение - основание - водная среда» в пространственной и плоской постановках, с учетом взаимодействия с основанием и водной средой,

нелинейной работы материала при интенсивных динамических воздействиях и т.д. Отдельный параграф посвящен вероятностной оценке сейсмостойкости плотины и системы «плотина - основание». Дан также подробный пример оценки сейсмостойкости бетонной плотины III класса по линейно-спектральной теории.

В пятом разделе рассмотрены вопросы расчета морских гидротехнических сооружений. Приведен пример расчета на сейсмические воздействия платформы гравитационного типа. Подробно изложен пример расчета несущей способности грунтового основания платформы, расположенной на шельфе.

Шестой раздел посвящен проблеме устойчивости скального массива, образующего береговой склон. Рассмотрен пример массива, расположенного на правом берегу р. Аварское Койсу в 0,4 км выше по течению створа плотины Ирганайской ГЭС, в отношении верхней части которого существует опасение о его потенциальной неустойчивости. При оползании крупной части массива существует потенциальная опасность перелива воды через гребень плотины (с последующим прорывом напорного фронта).

В седьмом разделе изложены вопросы организации и проведения инструментазьных наблюдений за поведением гидротехнических сооружений при землетрясениях. За последние десятилетия в области сейсмометрических наблюдений изменилось все: методы организации, аппаратура регистрации, передачи и хранения информации, методика ее обработки и т.д. В данной главе собран обширный материал, характеризующий современное состояние этой проблемы.

Применение настоящего Методического пособия дает проектировщику механизм реализации положений и требований, заложенных в нормативных документах; позволит повысить качество и сократить сроки выполняемых проектных работ; станет основой для проведения независимых экспертных оценок выполненных работ. В итоге будут снижены риски возникновения аварийных ситуаций и повысится безопасность объектов, включающих в свой состав гидротехнические сооружения.

8

В подготовке настоящего Пособия принимали участие:

от АО «ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева»:

Белкова И.Н. (р.З, 5.1), д. г.-м. н. Воронков О.К. (3.2), д.т.н. Глаговский В.Б. (р. 1, 3, 5), Курнева Е.В. (3.4.3), к.т.н. Мишин Д.В. (3.4.1, 3.4.2, 5.1), к.т.н. Прокопович В.С. (3.3.2, 6), Синицына Т.О. (3.3.2, 3.3.3), к.т.н. Соснина С.А. (р.З, 5.2), Турчина О.А. (4.3, 5.2), Егоров А.Ю. (7), д.т.н. Кауфман Б.Д. (4.2), Скворцова А.Е. (4.2), к.т.н. Цейтлин Б. В. (1.2, 1.3,4.1);

от ЦСГНЭО, филиала АО «Институт Гидропроект»:

к.т.н. Бугаевский А.Г. (р. 2), Кухмазов С.У. (р.2).

Научное руководство проектом и общее редактирование осуществляли д.т.н. В.Б. Глаговский и д.т.н., проф. А.А. Храпков.

9

1 ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1    Цель и область применения

Настоящее методическое пособие разработано с целью разъяснения методологических основ проектирования гидротехнических сооружений различного назначения, позволяющих реализовывать требования СП 58.13330.2012 «СНиП 33-01-2003 «Гидротехнические сооружения. Основные положения» и СП 14.13330.2014 «СНиП II - 7 -81* «Строительство в сейсмических районах», детализации указаний СП, а также требований к методикам по уточнению исходной сейсмичности и геодинамичсскому мониторингу гидротехнических сооружений.

В пособии приводятся примеры расчетов сейсмостойкости конструкций гидротехнических сооружений различного назначения с использованием динамической теории сейсмостойкости и рекомендации, необходимые для грамотного проектирования в соответствии с требованиями СП, а также при строительстве, вводе в эксплуатацию, эксплуатации, обследовании реального состояния, реконструкции и декларировании безопасности напорных и безнапорных гидротехнических сооружений в сейсмических районах.

1.2    Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы ссылки на следующие нормативные документы:

СП 14.13330.2014 «СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах»

СП 23.13330.2011 «СНиП 2.02.02-85 Основания гидротехнических сооружений»

СП 39.13330.2012 «СНиП 2.06.05-84 Плотины из грунтовых материалов»

СП 40.13330.2012 «СНиП 2.06.06-85 Плотины бетонные и железобетонные»

10