Analysis of the dynamic characteristics of the mixed structure building using mobile seismic station of new generation

Abstract

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.