На основе цифровых инструментальных записей исследованы влияние геологическо й среды распространения сейсмических волн и геологического строения «инженерного» слоя под пунктом наблюдения на амплитудный уровень и частотный состав сейсмических воздействий The influence of the geological environment of seismic waves and the geological structure of the «engineering» layer under observation point on the level of amplitude and frequency composition of seismic effects are investigated on the basis of digital instrumental records
Изучение спектральных и динамических параметров очагов землетрясений по данным инженерных макросейсмических и инструментальных наблюдений необходимо для решения многих задач фундамен- тальной и прикладной сейсмологии. Это задачи физики очага, процессов подготовки сильных землетря- сений, задачи сейсмического районирования, микрорайонирования, расчета сейсмических воздействий, геофизической защиты территории и т. д. Study of spectral and dynamic parameters of earthquake sources with the help of the data of engineering macroseismic and instrumental observations is necessary for many fundamental and applied seismology problems solving. These are the problems of earthquake source physics, processes of strong earthquakes origination, problems of seismic zoning, microzonation, seismic impacts calculation, geophysical protection of territory etc.
В статье рассматриваются вопросы изучения поведения зданий и сооружений в натурных условиях. Статья посвящена теме исследования динамических характеристик жилого здания с неполным каркасом. Авторы предложили осуществлять изучение поведения зданий с помощью мобильной сейсмостанции нового поколения, состоящей из трех сейсмоприемников – типа модернизированных сейсмодатчиков СМ-3, логгер, производства ИГИС НАН РА, оснащённых беспроводной сетью, что обеспечивает связь с ноутбуком. Приводятся результаты исследований динамических характеристик жилого здания комплексной конструкции с помощью специальной мобильной сейсмостанции, разработанной в ИГИС НАН РА. В процессе эксплуатации зданий их техническое состояние изменяется. Это выражается изменением количественных характеристик работоспособности (надёжности), в частности, динамических характеристик зданий. Нами была поставлена задача: исследование динамических характеристик жилого здания комплексной конструкции и проверка его технического состояния, сравнение динамических характеристик с данными, полученными в ранее проведённых работах], а также сопоставление динамических характеристик грунтов их оснований. Замер колебаний осуществлен с помощью микросейсм. При таких измерениях необходимо избегать влияния движения транспортных средств и других постоянных источников генерации колебаний грунтов и зданий. Поэтому измерения были произведены в ночное время для того, чтобы колебания грунта и здания были вызваны только естественными микросейсмами. Одним из важнейших преимуществ микросейсмических исследований является то, что количество микроимпульсов, регистрируемых на поверхности Земли и на зданиях и сооружениях, чрезвычайно велико, поэтому имеется возможность за короткие сроки без особых затрат получать большое количество информации для спектрального анализа. Эта информация позволяет решать ряд важных задач научного и практического характера. Проведен сравнительный анализ полученных путем инструментальных наблюдений динамических характеристик здания и имевшихся ранее аналогичных данных. Выявлены закономерности изменения динамических характеристик в зависимости от длительности эксплуатации здания, в результате чего произведена оценка его фактического технического состояния. The article deals with the study of the behavior of buildings and structures in natural conditions. The article is devoted to the study of the dynamic characteristics of a residential building with an incomplete frame. The authors proposed to study the behavior of buildings using a mobile seismic station of a new generation consisting of three seismic receivers, such as the upgraded SM-3 seismic sensors, a logger, produced by IGES NAS RA, equipped with a wireless network that provides communication with a laptop. The article presents the results of studies of the dynamic characteristics of a residential building of a composite structure with the help of a special mobile seismic station developed at IGES NAS RA. During the operation of buildings, their technical condition changes. This is expressed by a change in the quantitative characteristics of performance (reliability), in particular, the dynamic characteristics of buildings. We set the task: to study the dynamic characteristics of a residential building with a complex structure and to check its technical condition, to compare the dynamic characteristics with data obtained in earlier works, and also to compare the dynamic characteristics of the grounds of their bases. Measurement of vibrations were carried out with the help of microseisms. In such measurements it is necessary to avoid the influence of the movement of vehicles and other permanent sources of generation of vibrations of soils and buildings. Therefore, measurements were made at night to ensure that the vibrations of the soil and buildings were caused only by natural microseisms. One of the most important advantages of microseismic research is that the number of micropulses recorded on the surface of the Earth and on buildings and structures is extremely large, so it is possible to obtain a large amount of information for spectral analysis in a short time without much expense. This information allows you solving a number of important tasks of a scientific and practical nature. A comparative analysis of the dynamic characteristics of the building obtained by instrumental observations and previously available similar data was carried out. The regularities of changes in the dynamic characteristics depending on the duration of the building's operation were revealed, as a result of which an assessment of its actual technical condition was made.
Геологическая среда распространения волнового поля характеризуется геометрическим расхожде- нием и поглощением упругих сейсмических волн. Основными факторами, влияющими на уровень сейсми- ческого эффекта в пункте наблюдения, является геологическое строение 30ти метрового инженерного слоя грунта, наличие в нем различных включений и их мощности, а также плотность и пористость грунто- вых пород, насыщенных различными флюидами. В то же время сопоставление сейсмологических данных с геологическим строением региона при разрушительных землетрясениях 1985 г. (Мексика) и 1988 г. (Армения) показывает, что причиной наблюденных эффектов усиления сейсмического воздействия на значительных расстояниях от эпицентров, стало резонансное усиление амплитуды колебаний в верхней части разреза, мощностью несколько сотен метров. Также следует отметить, что наблюденные эффекты изменений сейсмических воздействий связаны как с интенсивностью волнового поля (геометрическая нелинейность), так и с геолого-геофизическими свойствами среды (физическая нелинейность) Geological medium of wavefield propagation is characterized by geometrical divergence and absorption of elastic waves. The main factors influencing the level of seismic effect at the observation point are geological structure of a 30m engineering layer of soil, the presence of a variety of inclusions and their power, and the density and porosity of ground rocks saturated with different fluids. At the same time, comparison of seismic data with the geological structure of the region during the strong earthquakes in 1985 (Mexico) and 1988 (Armenia) shows that the cause of the observed effects of amplification of the seismic action at considerable distances from the epicenters, was resonant amplification of the amplitude in the upper soil part of several hundreds of meters. It should also be noted that the effects of changes of observed seismic effect are associated with both the intensity of the wave field (geometric nonlinearity), and with geological and geophysical properties of the medium (the physical nonlinearity).
Изучение поведений зданий в натурных условиях и сравнительный анализ их динамических характеристик считается важной задачей научно-исследовательского и прикладного характера, в частности, для мониторинга их технического состояния и паспортизации, что является актуальным особенно на территории Армении, принимая во внимание интенсивную высокосейсмичность района. В работе приводятся экспериментальные результаты исследований динамических характеристик 6 жилых зданий разной этажности, возведенных в различных грунтовых условиях, от записей микросейсм с помощью специально разработанных в ИГИС НАН РА сейсмических приборов. Выбор зданий был осуществлен с учетом того, что ранее на них проводились эксперименты для выявления их динамических характеристик. Целью работы является проверка фактического состояния зданий, сопоставление фактических и прежде приобретенных динамических характеристик исследуемых зданий. Методы работы. Примененная нами методика изучения поведения зданий проведена с помощью мобильной сейсмостанции, состоящей из трех приемников – сейсмодатчиков СМ-3 (два горизонтальных и один вертикальный компонент), общего блока преобразования, управления и регистрации производства ИГИС НАН РА. С помощью этого блока можно вести онлайн наблюдение записей, которые представляются на мониторе ноутбука. На каждом этаже и во всех секциях исследуемых зданий, а также на грунте основания проводились измерения микросейсм. Определялись периоды колебаний зданий и для грунтов в поперечном, в продольном и вертикальном направлениях. Измерения были произведены в ночное время для того, чтобы колебания грунта и зданий были вызваны только естественными микросейсмами. Результаты работы. В результате проведен сравнительный анализ полученных экспериментальных величин динамических характеристик и ранее приобретенных данных. Выявлены основные закономерности изменений динамических характеристик при микросейсмических колебаниях и дана оценка о состоянии зданий.Обнаружены особенности совместной работы зданий и грунтов. Фактические значения периодов, приобретенные для исследуемых зданий, были сопоставлены с соответствующими данными, представленными в действующих нормативных документах. The study of the behavior of buildings in natural conditions and a comparative analysis of their dynamic characteristics is considered an important task of scientific research and applied nature, in particular, for monitoring their technical condition and certification. This task is relevant especially in the territory of Armenia, taking into account the intensive high seismicity of the region. The paper presents the experimental results of studies of the dynamic characteristics of 6 residential buildings of different storeys, erected in different soil conditions, from recordings of microtremors using seismic instruments specially developed at IGES NAS RA. The choice of the buildings has been carried out taking into account the fact that earlier experiments had been carried out on them to identify their dynamic characteristics. The aim of the work is to check the actual state of buildings, to compare the actual and previously acquired dynamic characteristics of the buildings under study. Methods. Our methodology for studying the behavior of buildings have been carried out using a mobile seismic station, consisting of three receivers - seismic sensors SM-3 (two horizontal and one vertical component), a general unit for transformation, control and registration powered by IGES NAS RA. With the help of this logger, it is possible to conduct online monitoring of the records that are presented on the laptop monitor. Microtremor measurements have been carried out on each floor and in all sections of the buildings under study, as well as on the basement soil. The vibration periods of buildings and soilshave been also determined in the transverse, longitudinal and vertical directions. The measurements have been taken at night to ensure that only natural microseismic vibrations have been caused on the soils and buildings. Results. As a result, we have carried out a comparative analysis of the obtained experimental values of dynamic characteristics and previously acquired data. The main regularities of changes in dynamic characteristics during microseisms are revealed and an assessment of the condition of the buildings is given. The features of the joint work of buildings and soils have been discovered. He actual values of the periods acquired for the buildings under study have been compared with the corresponding data presented in the current regulatory documents.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.