СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ......................................................................................................... 5
Глава 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ. ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛИ И ЗАДАЧ
ИССЛЕДОВАНИЯ ..................................................................................................... 15
1.1. Характеристики конструкций из каменной кладки ................................ 15
1.2. Обзор сейсмической опасности на территории Республики Эквадор... 22
1.3. Анализ сейсмической реакции каменных зданий при землетрясении
Эквадора 2016 года ................................................................................... 23
1.4. Развитие методов оценки сейсмостойкости зданий ............................... 29
1.5. Обзор норм по строительству сейсмостойких зданий, в том числе –
зданий из каменной кладки ...................................................................... 45
1.5.1. Нормы Республики Эквадор .................................................................... 46
1.5.2. Нормы Евросоюза .................................................................................... 50
1.5.3. Нормы США ............................................................................................. 60
1.5.4. Нормы РФ по строительству в сейсмических районах .......................... 68
1.6. Обзор исследований по анализу НДС каменной кладки при
сейсмических воздействиях ..................................................................... 72
1.6.1. Работа квазихрупких базовых материалов каменной кладки при сжатии
................................................................................................................... 83
1.6.2. Работа квазихрупких базовых материалов каменной кладки при
растяжении ................................................................................................ 86
1.6.3. Работа каменной кладки как композитного материала с учётом
контактного взаимодействия базовых материалов ................................. 88
1.7. Выводы по главе. Обоснование цели и задач исследования ................ 104
2
Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КАМЕННОЙ
КЛАДКИ С УЧЁТОМ РЕГИОНАЛЬНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ МЕСТНЫХ
МАТЕРИАЛОВ РЕСПУБЛИКИ ЭКВАДОР .......................................................... 108
2.1. Цель и задачи экспериментальных исследований ................................ 108
2.2. Определение геометрических характеристик керамического кирпича,
наиболее часто используемого в строительстве в Эквадоре ................ 109
2.3. Механические характеристики базовых материалов каменной кладки ....
................................................................................................................. 112
2.3.1. Испытания кирпичей на сжатие и изгиб ............................................... 113
2.3.2. Испытания растворов на сжатие и изгиб .............................................. 120
2.4. Определение прочности и деформационных характеристик касательной
адгезии и нормальной адгезии кирпича и раствора ............................. 129
2.4.1. Испытание модели кладки на касательную адгезию ............................ 130
2.4.2. Испытание модели кладки на нормальную адгезию ............................ 135
2.5. Частные критерии прочности для трёхфазного микромоделирования
каменной кладки, приведённые к прочности на сжатие кирпича и
раствора ................................................................................................... 139
2.6. Экспериментальная разработка нового типа сейсмостойкой кладки для
повышения сейсмостойкости каменных конструкций ......................... 144
2.7. Экспериментальное исследование образцов каменной кладки в
двухосном напряжённом состоянии ...................................................... 153
2.8. Экспериментальное определение коэффициента пластичности и
коэффициента допускаемых повреждений каменной кладки .............. 158
2.9. Выводы по главе ..................................................................................... 161
Глава 3. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КАМЕННОЙ КЛАДКИ В
УСЛОВИЯХ ДВУХОСНОГО НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ....................... 165
3.1. Конечноэлементное моделирование каменной кладки ........................ 167
3
3.1.1. Граничные условия ................................................................................ 168
3.1.2. Формулировка конечных элементов ..................................................... 169
3.2. Конститутивные модели поведения материала .................................... 171
3.2.1. Конститутивные модели поведения контактного интерфейса ............ 173
3.2.2. Критерии прочности кирпича и раствора ............................................. 174
3.3. Численное микромоделирование каменной кладки в условиях
двухосного напряженного состояния на основе структурной теории
каменной кладки ..................................................................................... 176
3.4. Разработка метода численного детального микромоделирования
каменной кладки с учётом адгезионных и когезионно-фрикционных
свойств контактных интерфейсов ......................................................... 182
3.5. Результаты численного детального микромоделирования
упругопластического поведения и разрушения каменной кладки ...... 192
3.5.1. Процесс разрушения модели при диагональном нагружении ............. 197
3.5.2. График «нагрузка-деформация» образцов при диагональном
нагружении ............................................................................................. 198
3.6. Численное определение коэффициента пластичности и коэффициента
допускаемых повреждений каменной кладки ...................................... 203
3.7. Выводы по главе ..................................................................................... 204
Глава 4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДХОДУ К НОРМИРОВАНИЮ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ СЕЙСМОСТОЙКИХ КАМЕННЫХ ЗДАНИЙ С УЧЁТОМ
РЕГИОНАЛЬНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И МЕСТНЫХ
МАТЕРИАЛОВ РЕСПУБЛИКИ ЭКВАДОР .......................................................... 207
4.1. Определение типового дома из каменной кладки в историческом центре
города Куэнка (Эквадор) для исследования его работы при
сейсмических воздействиях ................................................................... 208
4
4.2. Традиционные региональные подходы к оценке сейсмостойкости и
проектированию зданий в Республике Эквадор ................................... 222
4.2.1. Статический анализ с нарастающей боковой нагрузкой...................... 224
4.3. Рекомендации по усовершенствованию национальных норм по
сейсмостойкому строительства каменных зданий Республики Эквадор ..
................................................................................................................. 226
4.4. Выводы по главе ..................................................................................... 229
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ..................................................................................................... 232
РЕКОМЕНДАЦИИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШЕЙ РАЗРАБОТКИ ТЕМЫ ....
..................................................................................................... 236
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ........................................................................................ 237
ПРИЛОЖЕНИЕ А: Сейсмичность территории Республики Эквадор ................ 264
Геодинамика и сейсмогенные источники на территории Республики Эквадор .
................................................................................................................. 265
Уточнение сейсмической опасности на территории Республики Эквадор... 275
Каталог землетрясений 1587-2021 гг. в Эквадоре интенсивностью VII баллов
и больше .................................................................................................. 280
Расчёт площадей сейсмических районов территории Республики Эквадор 285
Выводы ............................................................................................................. 288
ПРИЛОЖЕНИЕ Б: Типы грунтов по классификациям стандартов Эквадора,
США, Европы и России ........................................................................................... 290
ПРИЛОЖЕНИЕ В: Результаты экспериментальных испытаний образцов
каменной кладки из местных материалов Республики Эквадор на диагональное
нагружение .............................................................................................. 296
