Введение
1. Состояние вопроса и задачи исследований 6
1.1. Введение 6
1.2. Классификация средств обеспечения сейсмостойкости сооружений 9
1.3. Специальные средства сейсмоизоляции и сейсмозащиты 11
1.3.1. Сейсмоизолирующие фундаменты с упругой подвеской сооружения 15
1.3.2. Системы сейсмозащиты с выключающимися связями 22
1.3.3. Системы сейсмозащиты с опорами скольжения 22
1.3.4. Кинематические фундаменты с телами вращения 23
1.3.5. Фундаменты гидроциркуляционного типа 24
1.3.6. Устройства сейсмозащиты с динамическими гасителями колебаний 25
1.3.7. Активные системы сейсмозащиты 26
1.4. Задачи исследований 29
2. Методы оценки надежности оснований, фундаментов и надфундаментных строений при сейсмических воздействиях 31
2.1. Особенности работы оснований, фундаментов и надфундаментных строений
в условиях интенсивных сейсмических воздействий 31
2.2. Сейсмические воздействия и способы их моделирования 33
2.3. Выбор расчетных моделей. Иерархический и веерный ряды моделей 37
2.4. Выбор модели подсистемы «сооружение» 39
2.5. Выбор расчетной модели «основание» 40
2.6. Варианты теорий сейсмостойкости и их использование при оценке надежности 45
2.6.1 Статическая теория сейсмостойкости 45
2.6.2 Линейно-спектральная теория сейсмостойкости 46
2.6.3 Динамическая теория сейсмостойкости 50
3. Основы вероятностных методов оценки надежности 52
3.1. Методы статистической динамики и их использование для оценки надежности оснований и сооружений 52
3.1.1. Вырожденные системы 52
3.1.2. Системы, представляемые дифференциальными или интегральными уравнениями 53
3.1.3. Метод решения задач статистической динамики с использованием спектральных функций 54
3.1.4. Методика оценки надежности с использованием теории выбросов случайных процессов 55
3.1.5. Метод статистической линеаризации 56
3.1.6. Оценка надежности нелинейных систем 58
3.2. Параметрическая оценка надежности и методы се реализации 60
3.2.1. Нормативный метод оценки надежности 60
3.2.2. Метод прямой линеаризации 62
3.2.3. Методом статистических испытаний (Монте-Карло) 65
3.3. Структурно - логическая теория надежности 67
3.4. Деревья отказов как структурно-логические схемы надежности сложных систем 70
3.5. Синтез научно-прикладных дисциплин, используемых для количественной оценке надежности сложных природно-технических систем 71
3.6. Байесовский подход к оценке надежности при проектировании эксплуатации и испытаниях сооружений 77
3.7. Принятие решений в условиях неопределенности и риска 78
4. Количественная оценка надежности системы "основание - сейсмоизолирующий фундамент- сооружение" 80
4.1. Постановка задачи 80
4.2. Методика количественной оценки надежности подсистем «сооружение» и «сейсмоизолирующий фундамент» 84
4.3. Методика количественной оценки надежности подсистемы «основание» 95
4.3.1. Оценка вероятности отказа основания по первой группе предельных состояний 97
4.3.2. Оценка вероятности отказа основания по второй группе предельных состояний 110
4.3.3. Оценка вероятности отказа основания по методу предельного равновесия 113
4.4. Оценка надежности системы «основание — сейсмоизолирующий фундамент — соружение» 115
5. Оценка надежности различных типов устройств сейсмоизоляции и сейсмозащиты 120
5.1. Методика оценки надежности системы сейсмоизолированного фундамента с нелинейным элементом демпфирования методом статистических испытаний 120
5.2. Методика оценки надежности сейсмоизолированного фундамента с изменяемой системой опорных элементов 133
5.3. Пример расчета надежности системы сейсмозащиты с динамическим гасителем сейсмических колебаний 139
5.3.1. Результаты расчетов 144
6. Оценка надежности сейсмоизолирующего фундамента при последовательных сейсмических воздействиях с учетом накопления повреждений опорных элементов 148
6.1. Постановка задачи 148
6.2. Краткие сведения по теории дискретных цепей Маркова 149
6.3. Методика оценки надежности сейсмоизолированного фундамента с учетом
накопления повреждений опорных элементов 153
6.4. Результаты расчета 157
7. Оценка надежности сейсмоизолированного оборудования, установленного в подземном сооружении 159
7.1. Некоторые особенности количественной оценки надежности сейсмоизолирован ных объектов, размещаемых в подземных сооружениях 159
7.2. Постановка задачи. Расчетная модель подземного сооружения и
установленного в нем сейсмоизолированного оборудования 158 7.3. Методика количественной оценки надежности сейсмоизолированного
оборудования с учетом случайных факторов 163
7.4. Результаты расчета 165
8. Оценки вероятностных характеристик возможности разжижения несвязных водонасыщенных грунтов оснований при сейсмических воздействиях 167
8.1. Оценка потенциала разжижения несвязных грунтов в детерминированной постановке 167
8.2. Вероятностная оценка потенциала разжижения с учетом случайного характера исходных данных 170.
9. Экспериментальные исследования характеристик демпферов с сыпучим слоем в устройствах сейсмоизолирующих фундаментов 173
9.1. Цель экспериментальных исследований 173
9.2. Оборудование, использованное для испытаний демпферов с сыпучим слоем..176
9.3. Методика проведения экспериментальных исследований 181
9.4. Результаты динамических испытаний демпфера 188
Основные результаты и выводы 194
Список литературы 196
