- 1. Назначение
- 2. Изолирующие сейсмозащитные устройства
- 3. Гидравлические сейсмозащитные устройства
- 4. Заключение
Проектирование мостов в сейсмоопасных районах – актуальная проблема и сложная инженерная задача, требующая учета нюансов. К расчетам строения допускаются специалисты, которые дополнительно обязаны предусмотреть установку сейсмозащитных устройств мостов. Только в этом случае можно говорить о том, что строительная конструкция может стабильно эксплуатироваться много лет даже с учетом относительно частых землетрясений.
Необходимый уровень сейсмозащиты обычно достигается за счет установки дополнительных элементов между фундаментом и надземной частью строительного сооружения. При этом создаются условия, при которых уменьшается жесткость связи земли со зданием, появляется возможность для относительного перемещения моста и фундамента.
Назначение
Если мосты или другие сооружения строят в местах с повышенной сейсмической активностью, необходимо обязательно предусмотреть сейсмозащиту моста. Обеспечить стабильность можно путем повышения жесткости или увеличения сечения несущих элементов. Однако такой подход не всегда удобен, так как значительно увеличивает вес сооружения.
Более продвинутый метод – применение сейсмозащитных решений. Он помогает сэкономить строительные материалы, а также значительно уменьшить объем работ во время строительства. Современный подход обеспечивает высокий уровень защиты сооружений от сейсмической активности, тем самым снижая риски для жизни и здоровья окружающих.
При подборе сейсмоизоляции и защитных систем необходимо опираться на действующие СНиП, которые предполагают вполне конкретные требования к расчетам по усилению конструкций и обеспечению их сейсмической устойчивости. Причем очень важно гарантировать сохранность строения при частых слабых воздействиях, защитить его от землетрясений средней силы, а также создать условия для быстрого восстановления геометрии моста в случае сильного разрушительного землетрясения.
С учетом имеющегося опыта землетрясений можно сказать, что современные решения для повышения сейсмоустойчивости весьма действенны. Они способны гарантировать сохранность конструкций при землетрясениях до 7, 8 или 9 баллов. Причем наибольшую опасность практически всегда представляют часто повторяющиеся слабые толчки, а не редкие сильные удары.
Проектируя мост и все защитные системы инженеру очень важно строго следовать требованиям СНиП, а также уделять большое внимание сейсмостойкости в условиях относительно слабого проектного землетрясения.
Порой в ходе испытаний удается даже снизить требования к защитным изделиям, поскольку рассматриваемая конструкция моста сама по себе оказывается весьма устойчивой. Но в любом случае, снижение приведет к общему уменьшению надежности объекта. И тут обязательно должен быть предусмотрен сценарий накопления повреждений в отдельных деталях моста. Со временем нагрузка на такую конструкцию будет возрастать, что может привести к усложнению эксплуатацию. Инженерам же необходимо соблюдать баланс между надежностью и целесообразностью.
Изолирующие сейсмозащитные устройства
В эту группу сейсмозащитных устройств относят конструкции, которые при размещении на мостовых сооружениях выполняют функцию динамической изоляции пролетного строения, отделяя его от опор. За счет этого удается значительно снизить реактивные усилия на опоры даже в случае достаточно мощной сейсмической активности.
Современные изолирующие устройства нередко сочетают функции изолятора и демпфера, дополнительно сглаживая вибрации строительной конструкции.
Востребованные разновидности изолирующих сейсмозащитных конструкций:
- - резинометаллические изоляторы со свинцовым сердечником;
- - скользящие маятниковые изоляторы (металлические).
Обе группы получили широкое распространение при строительстве самых разных мостовых конструкций. Они подходят как для относительно небольших, так и для достаточно крупных сооружений с повышенными требованиями к прочности и сейсмобезопасности.
Гидравлические сейсмозащитные устройства
Гидравлические сейсмозащитные устройства – тип демпфирующих приспособлений, которые в качестве рабочего тепла используют специализированную жидкость с определенными показателями вязкости.
В большинстве случаев гидравлические сейсмозащитные устройства представляют собой цилиндры со штоками, которые соединяются с разными элементами конструкции моста при помощи шарниров. На штоке установлен поршень, перемещающийся внутри цилиндра. Также внутри обязательно предусматривается система перепуска рабочей жидкости нужной вязкости, которая и обеспечивает необходимые проектные характеристики защитного устройства.
Как и в случае использования изоляторов, вязкие демпферы или шок-трансмиттеры обеспечивают особый вид связи основной конструкции сооружения с его фундаментом. Обеспечивается достаточно надежная фиксация, которая в случае сейсмической активности допускает некоторые относительные движения элементов. При этом устраняется жесткая связь земли со строением, что сводит к минимуму негативные последствия во время землетрясений.
Заключение
Сам по себе принцип сейсмической изоляции достаточно прост, поскольку напрямую связан с возможностью изменения периода колебаний строительной конструкции, снижением влияния подвижности земли и сведением к минимуму вероятности разрушительного резонанса. Различные сейсмозащитные устройства успешно справляются с поставленными задачами, меняя период колебаний и рассеивая энергию, исходящую от расположенного на земле фундамента.
Современное строительство нередко предполагает создание тех или иных сооружений в местах повышенной сейсмической активности. А многообразие природных факторов и особенностей строений требует индивидуального похода к подбору комплекса сейсмозащитных устройств. Причем важно уделять этому этапу проектирования довольно много внимания, так как от него напрямую зависит надежность и безопасность готового сооружения.
