Введение
Глава 1. Анализ состояния проблемы 19
1.1 Материалы для сейсмостойких зданий и сооружений 19
1.1.1 Основные показатели силы землетрясений 19
1.1.2 Сейсмические районы России и стран СНГ 22
1.1.3 Прочность материалов при немногочисленных повторных нагружениях 23
1.1.4 Особенности поведения различных строительных материалов при сейсмических воздействиях 29
1.2 Системы сейсмической защиты сооружений с перестраивающимися динамическими характеристиками 34
1.3 Особенности спектральных характеристик сейсмического движения грунта и флуктуации ветра и их влияние на динамическую реакцию зданий... 41
1.4 О статистическом сочетании сейсмической и ветровой нагрузки на здания обычные и с выключающимися связями 48
1.5 Исследование динамической реакции зданий с выключающимися связями 49
1.6 Задачи снижения сейсмического риска с учетом повреждений в результате военных действий и других специфических воздействий 52
1.7 Цель и задачи исследования 60
Глава 2. Мелкозернистые бетоны для сейсмостойких конструкций 63
2.1 Разработка экспериментального комплекса для исследований материалов, конструкций и фрагментов зданий и сооружений на однократные и повторные импульсные и ударные воздействия 64
2.2 Исследование динамической прочности мелкозернистых бетонов при однократных импульсных воздействиях 70
2.3 Сопротивление мелкозернистого бетона немногократно повторным нагрузкам типа сейсмических 74
2.3.1 Влияние свойств мелкозернистого бетона на сопротивление кратковременным динамическим нагрузкам 74
2.3.2 Диаграммы деформирования мелкозернистого бетона при растяжении -разгрузке - сжатии 78
2.3.3 Влияние немногократно повторных нагружений на изменение свойств мелкозернистого бетона 82
2.4 Исследование выносливости мелкозернистых бетоновпри многократно повторных динамических воздействиях 98
2.4.1 Влияние технологических факторов на выносливость мелкозернистого бетона 102
2.4.2 Исследование выносливости мелкозернистых бетонов 105
2.5 Особенности сопротивления мелкозернистых бетонов с суперпластификаторами 112
2.6 Структурообразование мелкозернистого бетона и влияние на него различных добавок 118
2.7 Обеспечение сцепления старого бетона с новым при омоноличивании контактной зоны 126
2.8 Выводы по главе 2 133
Глава 3. Исследование и разработка составов специальных мелкозернистых бетонов для сейсмостойких конструкций 134
3.1 Безусадочные расширяющиеся мелкозернистые бетоны 134
3.2 Мелкозернистый бетон с дисперсным армированием 143
3.3 Пропитанные бетоны 152
3.4 Применение золошлаковых строительных растворов и бетонов для сейсмостойких конструкций 165
3.4.1 Разработка органоминеральной добавки на основе золошлаковых смесей 171
3.4.2 Оптимизация составов органоминеральных добавок 176
3.4.3 Оптимизация состава и свойств строительных растворов с органоминеральными добавками 186
3.4.4 Мелкозернистый шлакозолобетон 189
3.4.5 О возможности использования диаграмм "а - є " мелкозернистого бетона при расчете элементов зданий и сооружений на сейсмические воздействия 197
3.4.6 Разработка способа выработки тепловой энергии и конструкции универсального котлоагрегата для тепловой обработки бетонных и железобетонных изделий 201
Выводы по главе 3 206
Глава 4. Экспериментальные исследования динамической жесткости элементов системы сейсмозащиты с сейсмоизолирующими тарельчатыми фундаментами и выключающимися связями 208
4.1 Цели экспериментального исследования 208
4.2 Объекты исследования 210
4.3 Методика исследования. Измерительная аппаратура 218
4.4 Анализ результатов исследования. Сравнение экспериментальных и теоретических данных 225
4.5 Натурные исследования динамической жесткости конструктивных элементов зданий с тарельчатыми фундаментами и выключающимися связями 233
4.6 Результаты исследования и рекомендации по корректировке проекта 235
4.7 Основы расчета сейсмоизолирующего тарельчатого фундамента 241
4.7.1 Общие принципы расчета 241
4.7.2 Расчет стенки сферической части сейсмоизолирующего тарельчатого фундамента 244
4.7.3 Расчет площади поверхности и потребного количества шариков сферической части сейсмоизолирующего тарельчатого фундамента 246
Выводы по главе 4 248
Глава 5. Теоретические исследования статистического сочетания сейсмических и ветровьгх нагрузок для зданий с сейсмоизолирующими тарельчатыми фундаментами и выключающимися связями 250
5.1 Статистические данные о повторяемости землетрясений 250
5.2 Статистические распределения ветровых нагрузок 254
5.3 Статистическая комбинация сейсмических и ветровых нагрузок 257
5.4 Практические рекомендации по учету статистического сочетания сейсмики и ветра 266
Выводы по главе 5 269
Глава 6. Исследование динамической реакции зданий повышенной этажности с сейсмоизолирующими тарельчатыми фундаментами и выключающимися связями 270
6.1 Вводные замечания 270
6.2 Методика исследований 271
6.2.1 Модель сооружения. Уравнения движения 271
6.2.2 Модели внешнего воздействия 274
6.2.3 Модель расчета зданий с СТФ и ВС 276
6.3 Моделирование на ЭВМ 293
6.3.1 Определение периодов свободных колебаний систем с выключающимися связями до и после выключения связей 293
6.3.2 Анализ колебаний сооружений с сейсмоизолирующими тарельчатыми фундаментами и выключающимися связями в состояниях при частично или полностью выключенных связях 295
6.3.3 Сейсмическая реакция сооружений с сейсмоизолирующими тарельчатыми фундаментами и выключающимися связями, расположенными в уровне нижней массы 297
6.3.4 Сейсмическая реакция систем с сейсмоизолирующими тарельчатыми фундаментами и выключающимися связями в уровне средней массы 301
6.3.5 Оценка динамической реакции зданий с сейсмоизолирующими тарельчатыми фундаментами и выключающимися связями (СТФ и ВС) на ветровые воздействия 304
6.4 Алгоритм программы расчета на ЭВМ 308
6.5 Результаты расчетов 5-этажного каркасного здания с сейсмоизолирующим тарельчатым фундаментом на реальные акселерограммы землетрясений 308
Выводы по главе 6 320
Глава 7. Определение рациональных динамических характеристик высоких зданий с сейсмоизолирующими тарельчатыми фундаментами и выключающимися связями 321
7.1 Общая постановка задачи 321
7.2 Оценки зависимостей сейсмических и ветровых нагрузок на высокие здания от динамических характеристик зданий 322
7.3 Выбор рациональных динамических характеристик высоких зданий с сейсмоизолирующими тарельчатыми фундаментами и выключающимися связями при учете сейсмических и ветровых нагрузок 339
Выводы по главе 7 343
Глава 8. Восстановление поврежденных, в результате землетрясений, зданий и сооружений 344
8.1 Макросейсмический эффект землетрясений на урбанизированной территории 344
8.2 Оценка степени повреждения зданий и сооружений 349
8.3 Определение действительного состояния здания, сооружения и строительных конструкций 355
8.4 Оценка состояния бетонных и железобетонных конструкций 358
8.5 Особенности инженерно-геологических условий (грунтовые условия) территорий 363
8.5.1 Краткое описание инженерно-геологических условий территорий 363
8.5.2 Инженерно-геологические условия, определенные с помощью георадара «ОКО» 367
8.6 Сейсмическое микрорайонирование территорий 374
8.7 Методологические принципы выполнения работ по восстановлению первоочередных объектов жизнеобеспечения населения 380
Выводы по главе 8 385
Глава 9. Технико-экономическое обоснование внедрения результатов исследования 386
9.1 Внедрение результатов работы 386
9.2 Технология производства мелкозернистого бетона на основе золошлаковых смесей 390
9.3 Расчет эффективности использования бетонов и растворов на основе техногенного сырья 393
9.3.1 Общие сведения 393
9.3.2 Расчет народно-хозяйственного эффекта 394
9.4. Технико-экономические обоснование значимости разработанных объектов интеллектуальной собственности 398
Основные выводы 401
Список литературы 405
Приложение А 454
Приложение Б 524
Приложение В 530
Приложение Г 532
Приложение Д 533
Приложение Ж 537
Приложение И 538
Приложение К 546
