Экспериментальная динамика сооружений - часть 8

 

  Главная      Учебники - Разные     Экспериментальная динамика сооружений

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

 

 

 

 

 

 



 

 

содержание   ..  6  7  8 

 

 

 

Экспериментальная динамика сооружений - часть 8

 

 

 

115

Неожиданно широкополосен спектр тчк № 4, хотя в нем проявляются все отмечен-

ные  выше  особенности.  Скорее  всего,  здесь  сказываются  не  учтенные  при  разработке 
измерительной схемы конструктивные особенности здания. В определенной степени это 
подтверждается тем, что спектры, полученные в тчк № 3 и 5, аналогичны спектрам, по-
лученным в тчк № 2 и 6. 

Спектры реакций. Расчеты спектров реакций здания по составляющей Y выполне-

ны по стандартной процедуре. 

Статистические  оценки  полученных  ансамблей – спектр  реакций – могут  быть 

оценены следующими уравнениями: 

 

среднее значение: 

SRd(T) = –0,0007T

4

 + 0,0059T

3

 – 0,0097T

2

 + 0,0344T – 0,0021;       (5.12) 

 

односигмовый доверительный интервал: 

SRd(T) = –0,0008T

4

 + 0,0054T

3

 – 0,0028T

2

 + 0,0455T – 0,0024;       (5.13) 

 

двухсигмовый доверительный интервал: 

SRd(T) = –0,0008T

4

 + 0,0049T

3

 – 0,0041T

2

 + 0,0567T – 0,0027.       (5.14) 

 

Допустимость  и  риск.  Отсутствие 

нормативных требований по предельным 
величинам  динамических  перемещений 
конструкций  создает  большие  трудности 
по оценке их допустимости в каждом от-
дельном  случае.  Расчеты  реальных  со-
оружений  по  программам  типа  «Лира» 
требуют  больших  подготовительных  ра-
бот  и  в  принципе  остаются  скорее  оце-
ночно-информационными,  чем  отра-
жающими реальное положение. В связи с 
этим  для  оценки  степени  динамики  зда-
ния  товарной  конторы  был  использован 
сравнительный  метод  на  базе  предполо-

жения, что несейсмостойкое здание должно выдерживать кинематические возбуждения, 
равные  шестибалльному  землетрясению.  Определенное  основание  для  таких  сопостав-
лений давало и то, что и землетрясение, и виб-
рация  грунта  от  движения  грузовых  железно-
дорожных составов в своей развитой части яв-
ляются 

стационарными 

эргодическими 

процессами.  За  образец  была  принята  акселе-
рограмма  камчатского (24.11.1971 г.)  шести-
балльного  землетрясения  (рис. 5.22, 5.23), на 
которую и была просчитана SDF-модель с ди-
намическими  параметрами,  эквивалентными 
зданию торговой конторы [74]. Сопоставление 
полученных результатов показывает, что риск 
достижения  колебаниями  основных  конструк-
ций опасных значений пренебрежимо мал. Бо-
лее реально было бы просчитывать модель на 
акселерограммы  приморских  землетрясений, 
но в настоящее время таковых в нашем распо-
ряжении нет. 

Выбросы.  На  рис. 5.24 приведены  зави-

симости  средних  чисел  выбросов  для  различ-

Рис. 5.22. Фрагмент интенсивной части  

акселерограммы камчатского землетрясения  

(24.11.1971 г.) 

-800 

-600 

-400 

-200 

200 

400 

600 

800 

38 39

40 41

42

Время от начала землетрясения, с 

Ускорен

ие

, мм

Рис. 5.23. Спектры реакций SDF-модели здания 

товарной конторы: 1 – различные режимы 

прохождения составов; 2 – эталонное  

землетрясение; 3 – зона частоты первого тона

колебаний здания 

0,00001 

0,0001 

0,001 

0,01

0,1

1

10

0,01

0,1 1

Период, с 

SR

d

(

T

3

1

2

 

116

ных  уровней  перемещений  по  составляющей  Y
Для грунта эта зависимость дана как статистиче-
ское  обобщение  для  прохождения  грузовых  со-
ставов по путям 1А и 2А, а для покрытия являет-
ся обобщением и для всех точек измерения. 

Характерным  для  этих  графиков  является 

то, что для низких уровней вероятность выбро-
сов  для  грунта  выше,  чем  для  покрытия,  а  для 
высоких – ниже, в чем проявляются фильтрую-
щие  свойства  зоны  контакта  «грунт – фунда-
мент  здания».  Приведенные  зависимости  могут 
быть  аппроксимированы  следующими  полино-
миальными уравнениями: 

 

для грунта:  

N

o

 = 2130y

o

2

 + 405y

o

 + 19,8;        (5.15) 

 

для покрытия здания:  

N

o

 = 1240y

o

2

 + 245y

o

 + 15,5.                                 (5.16) 

 

Передаточные функции были определены по усредненным спектрам точек измере-

ния на покрытии здания (5.11). Дополнительно к этому по максимумам осредненных пи-
ков спектров была визуально построена огибающая (рис. 5.25). 

Полученные  результаты  показывают,  что  для  передаточной  функции  характерно 

наличие хорошо отстроенных от общего фона острых пиков на частотах примерно 5,5 и 
7,8 Гц, близких к низшему тону собственных колебаний здания по составляющей Y. Пи-
ки φ

о

(f) на более высоких частотах вероятнее всего соответствуют вкладу колебаний от-

дельных конструкций, в частности перекрытий, как это было установлено при динами-
ческих калибровках зданий в пос. Талакан. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Следует  отметить  и  существенное  расхождение  в  значениях  пиков  φ

о

(f)  для  раз-

личных  точек  измерения  по  длине  здания  (рис. 5.26). В  данном  случае  можно  назвать 
следующие предположительные причины этого явления: 

–  наличие  крутильных  колебаний,  которым  при  экспериментальных  исследова-

ниях, как правило, не уделяется должного внимания; 

Рис. 5.24. Зависимость числа выбросов в 1 с 

за заданный уровень для грунта (1)  

и перекрытия (2) 

10 

15 

20 

0 0,02 

0,04 0,06 

0,08 0,1

Уровень, мм 

Чи

сл

о 

в 1 

с 

1 

2 

Рис. 5.25. Передаточные функции  

системы «грунт – покрытие»  

по составляющей Y: 

1 – неаналитическая мажорантная 

огибающая; 2 – φ

о

(f), усредненные  

по всем точкам измерения  

на покрытии здания 

10 

20 

30 

40 

50 

60 

0  5  10 15 20 25

φ

o

(

f

2 

1 

Частота, Гц 

Рис. 5.26. Распределение пиков φ

о

(f) 

для точек измерения на покрытии: 

1, 2 – для частот 5,5 и 7,8 Гц 

0

10

20

30

40

50

60

70

80

2

3

4

Точки расстановки 

φ

(

f

2 

1

 

117

–  невыявленные  конструктивные  особенности  здания,  созданные  при  его  проек-

тировании и постройке или возникшие при эксплуатации, а также дефекты строительства; 

–  существенная неоднородность строения грунтов основания по длине здания. 

 
 

5.3. Учебный корпус (строение № 2) ДВГТУ  

 

Общая ситуация. Техническое описание 

объекта  исследования  и  района  его  располо-
жения  даны  в  ССБТ [63]. Следует  отметить, 
что  никакой  первичной  технической  доку-
ментации  по  сооружениям  объекта  в  бюро 
технической  инвентаризации  и  архивах  не 
сохранилось и организация-проектант владеет 
только  результатами  фактических  обмеров 
руин на момент восстановления. 

Измерения  вибрации  от  железнодорож-

ного  движения  были  выполнены  в  одном, 
наибольшем по размерам, помещении второго 
этажа  здания  ②  (рис. 4.39) посредине  пере-
крытия размерами 11,0 × 5,2 м по составляю-
щей Z, на подоконнике окна в наружной стене 

этого помещения, обращенной к железнодорожному полотну, по составляющим Y и Z и 
в  точке  на  грунт,  удаленной  от  торца  здания  на 12 м  параллельно  железнодорожному 
полотну,  по  составляющим  Y  и  Z.  Такое  удаление  точки  на  грунте  при  высоте  здания 
10,8 м обеспечивает некоррелированность их колебаний по всем составляющим [75]. 

Режимы движения составов, при которых была произведена регистрация вибрации, 

приведены  в  табл. 5.5. Как  и  предыдущих  случаях,  скорость  прохождения  составов  в 
обоих  направлениях  составляла  примерно 20 км/ч.  Движение  составов  во  Владивосток 
происходило по дальней от здания нитке железнодорожного полотна, из Владивостока – 
по ближней. 

Типовая осциллограмма колебаний при прохождении пассажирского электропоез-

да по ближнему пути приведена на рис. 5.28. 

Определенные  по  осциллограммам  общего  фона  при  ветровой  нагрузке  частота 

низшего тона свободных колебаний здания и коэффициент колебаний в долях от крити-
ческого по составляющей Y равнялись соответственно 18,6 ± 0,7 Гц и 0,13 ± 0,04, по со-
ставляющей Z – 6,4 ± 0,5 Гц, а аналогичные параметры для перекрытия, определенные 
при «подпрыгивании» (рис. 5.29), соответственно 10,4 ± 0,9 Гц и 0,06 ± 0,03. 

Спектральный  анализ.  Анализ  Фурье-регистраций  (рис. 5.30) показывает  следую-

щие основные характерности: 

1. Во всех случаях  спектры колебаний как грунта, так и конструкций здания по со-

ставляющим  Y  и  Z  имеют  существенно  широкополосный  характер,  близкий  к  белому 
шуму, со слабовыраженными пиками, которые для составляющей Y группируются в рай-
онах  частот 0,4–8,8–22,2 Гц,  а  для  составляющей  Z – в  районах  частот 0,4–5,8–11,4 Гц.  
В  определенной  степени  об  этом  свидетельствуют  и  стандарты  спектральных  кривых 
относительно среднего уровня в диапазонах частот до 25 Гц: 

тчк № 1– 0,0098, тчк № 2– 0,0036, тчк № 1– 0,0052; 
тчк  № 2z – 0,0075, в  то  время  как  для  тчк  №  3z  стандарт  на  порядок  больше  

и равен 0,0439. 

2. Спектр  колебаний  перекрытия  по  составляющей  Z  имеет  резкий  узкополосный  

характер  с  пиком  на  частоте  примерно 10,6 Гц,  практически  соответствующей  частоте 

Рис. 5.27. Учебный корпус  

(строение № 2) ДВГТУ 

(вид со стороны железной дороги) 

 

118

собственных колебаний перекрытия и по величине на порядок превышающей пики спек-
тров колебаний грунта и несущих стен здания. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис. 5.30. Спектры Фурье-перемещений по составляющим при прохождении пассажирского  

электропоезда по ближнему пути (тчк № 1 – стена здания; тчк № 2 – грунт;  

тчк № 3 – центр перекрытия) 

Рис. 5.29. Осциллограмма свободных  

колебаний межэтажного перекрытия  

при «подпрыгивании» 

2z 
 
2y 

 

3z 
 

 

1z 
 
1y 

Рис. 5.28. Типовая осциллограмма  

прохождения пассажирского  

электропоезда из Владивостока 

0,01 

0,02 

0,03 

0  5  10

15 20 25

Частота, Гц 

SF

d

(

f

1z 

0

0,01

0,02

0,03

0,04

0

5

10

15 20 25 

Частота, Гц 

SF

d

(

f

 

0,01 

0,02 

0,03 

0,04 

0,05 

0 5 10

15 

20 25

Частота, Гц 

SF

d

(

f

2z 

0

0,01

0,02

0

5

10

15 20 25 

Частота, Гц 

SF

d

(

f

2у 

0,1 

0,2 

0,3 

0 5

10

15

20

25

Частота, Гц

SF

d

(

f

3z

 

119

Следует  отметить,  что  спектр  вертикальных  колебаний стены  здания,  которая  яв-

ляется,  по  сути  дела,  опорным  контуром  перекрытия,  не  имеет  на  частоте  примерно  
10,6 Гц преобладающего спектрального пика. Максимальный пик расположен на частоте 
6,3 Гц и по величине почти вдвое больше. В то же время на частотах примерно 9,8–10,6– 
–11,3 Гц, близких к резонансной зоне колебаний перекрытия, расположены три соизме-
римых  по  величине  спектральных  пика.  По-видимому,  это,  помимо  резонансных  явле-
ний, и объясняет резкое увеличение амплитуд вертикальных колебаний перекрытия. 

Кроме  того,  здесь  проявляются  и  обычные  процессы  фильтрации,  сопровождаю-

щие переход колебательных процессов от одного конструктивного элемента к другому. 

Спектры реакций рассчитывались для имитационных SDF-моделей перекрытия – 

по составляющей Z, пола и самого здания – по составляющей Y. Кинематическое воз-
буждение перекрытия задавалось по осциллограммам, измеренным в тчк № 2, а здания 
– на грунте в тчк № 1. Сопоставление результатов расчетов с экспериментальными из-
мерениями показывает их хорошее соответствие. В данном случае тчк № 2у, располо-
женную на уровне 4,2 м над дневной поверхностью, можно считать соответствующей 
положению центра тяжести здания (примерно на половине его высоты). В то же время 
перемещения перекрытия почти в два раза превышают расчетные значения. 

Выбросы и их допустимость. При прохождении грузовых составов отмечается бо-

лее высокая частота выбросов, чем при прохождении пассажирских электропоездов. Вся 
приведенная совокупность может быть аппроксимирована единым уравнением 

 

N

o

 = –832y

o

3

 + 420y

o

2

 – 66y

o

 + 3,2…                                     (5.17) 

 

Если учитывать, что при частоте, равной частоте собственных колебаний пере-

крытия  (≈ 10,4 Гц),  амплитуда  предельно  допустимых  прогибов  перекрытия  равна  
0,1  мм,  то  можно  считать  реализуемые  транспортным  движением  колебания  норма-
тивно-безопасными. 

Передаточные функции. Представленные на рис. 5.31 передаточные функции для 

переходов  от  грунта  к  зданию  и  от  опорного  контура  перекрытия  к  его  центру  имеют 
достаточно сложную структуру. В определенной степени это можно объяснить тем, что 
в основании здания находятся трещиноватые порфириты (см. гл. 4), которые могут су-
щественно деформировать частотный характер распространяющихся в них деформаци-
онных волн. Кроме того, следует учитывать и возможность такого же процесса в резуль-
тате наличия в сохранившихся фрагментах конструкций аналогичных процессов. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 

 

 
 
                                          а                                                                                         б 

 

Рис. 5.31. Передаточные функции для строения № 2 ДВГТУ: 

а, б – переход от грунта (тчк № 1) к несущей стене здания (тчк № 2)  

по составляющим Y и Z соответственно 

(см. также с. 120) 

 

10 

0 5 10 15 20

25

Частота, Гц 

φ

о

(

f

0

5

10

15

20

0

5

10 15 20 25

Частота, Гц 

φ

о

(

f

 

120

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 

                                   в                                                                                             г 
 

Рис. 5.31. Окончание: 

 в – переход от опорного контура (тчк № 2) к центру перекрытия (тчк № 3)  

по составляющей Z; г – соотношение параметров передаточных функций (величины и частоты  

реализации) для вертикальных перемещений при переходе в системе «грунт – стена – перекрытие» 

 
В то же время генеральная тенденция проявляется и в этом случае: при переходе 

волновых процессов от одного конструктивного элемента к другому в наибольшей сте-
пени проявляются колебания на частотах, близких к основному тону элемента, для кото-
рого передающийся процесс является входящим (рис. 5.31, г). Действительно, для пере-
даточных функций по вертикальной составляющей пики спектров проявляются в равной 
мере на частотах как вертикальных колебаний здания, так и перекрытия. Более того, ха-
рактер  передаточных  функций  позволяет  предполагать,  что  колебания  по  разным  со-
ставляющим, по крайней мере вертикальной и поперечной горизонтальной, не так неза-
висимы  друг  от  друга,  как  принято  считать:  на  обоих  типах  передаточных  функций 
прослеживаются пики, характерные для различных составляющих. 

Данный  вопрос  представляет  несомненный  практический  интерес,  поскольку  он 

неоднократно поднимался в научной периодике, связанной с обработкой и интерпрета-
цией результатов экспериментальных исследований (как и связанность поступательных 
и крутильных колебаний) [76]. 

Следует отметить, что одной из вероятных причин сложившегося положения явля-

ется резкое усложнение расчетных и математических моделей, которое произойдет при 
переходе  к  рассмотрению  связных  колебаний,  хотя  быстрое  развитие  систем  компью-
терной математики дает основания надеяться на успешное решение этого вопроса. 

 
 

Выводы 

 
В результате обработки и анализа результатов экспериментальных измерений ди-

намики  конструкций  и  перекрытий  трех  объектов  при  движении  железнодорожного 
транспорта установлены следующие закономерности: 

1. Тип грунта и особенно степень его водонасыщенности имеют определяющее 

влияние  на  характер  спектров  перемещений  в  точках,  расположенных  на  фундамен-
тах обследованных сооружений. Как правило, они широкополосные и к тому же или 
не  имеют  определяющих  пиков,  или  эти  пики  слабо  выражены.  Однако  при  водона-
сыщенном  грунте  спектры  становятся  узкополосными  с  четко  выраженным  пиком 
(железнодорожный  вокзал),  поскольку  в  этом  случае  водонасыщенный  грунт  от-
фильтровывает высокие частоты. 

2. Во  всех  случаях  генерируемые  железнодорожным  трафиком  колебания  строи-

тельных конструкций являются, исключая начальную и конечную фазы, стационарными 

10 

15 

20 

0  5  10 15 20 25

Частота, Гц 

ё

φо

(f) 

0

5

10

15

20

0

5

10

15 20 25 

Частота, Гц 

φ

o(

f) 

 

121

эргодическими процессами с относительной  продолжительностью до 60–120 с. Харак-
терно наличие на общем вибрационном фоне пиков, возникающих при прохождении ко-
лес  вагонных  тележек  через стыки  рельсов. При  приближении  к  объекту  исследования 
эти пики выражены достаточно явно, при прохождении мимо объекта – сливаются с об-
щим фоном. 

Расположение  обследуемых  сооружений  на плотно  застроенной  городской  терри-

тории  создает  большие  трудности  в  измерении  динамики  собственно  грунта  в  районе 
расположения  обследуемых  объектов  по  профильным  расстановкам.  Только  в  некото-
рых случаях возможно измерение вибрации грунта в отдельных точках. Кроме того, тех-
ногенные изменения грунтовых условий и их насыщенность подземными инженерными 
коммуникациями приводит к сильной фильтрации и амплитудно-частотной деформации 
колебательных  входных  процессов,  что  соответствующим  образом  сказывается  и  на 
вибрации сооружений. 

 
 
 
 
 
 
 
 

 

 
 
 

 
                                      а                                                                                             б 

 

Рис. 5.32. Сводные данные по колебаниям перекрытий: а – железнодорожный вокзал  

(

 

– тчк № 8; 

 – тчк № 12; 

 – тчк № 16), б – учебный корпус ДВГТУ (строение № 2); 

1 – нормативно-допустимые величины; 2 – трехсигмовый доверительный интервал 

(перекрещивающиеся линии определяют средние по частоте и амплитуде) 

 
3. Амплитуды  вибрации  перекрытий  всех  обследованных  сооружений  от  желез-

нодорожного  движения  меньше  предельно  допустимых  для  динамических  прогибов 
(рис. 5.32). Риск превышения границы трехсигмового доверительного интервала мень-
ше 0,01. 

 
 

0,1 

10 

100 

1 10 100

Частота, Гц 

А

м

плитуда

, мк

 

1

2

1

10

100

1

10 

100

Частота, Гц 

А

м

плитуда

, мк

 

1

2 

1 

 

122

Истина рождается как ересь. 

 

И. Гете 

 
 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 

 

Обзор  СМИ  показывает,  что  в  западноевропейских  странах  такие  транспортные 

средства, как железнодорожные и трамвайные со всеми связанными с ними инженерны-
ми  сооружениями  (депо,  мастерскими,  тоннелями,  мостами  и  подвижным  составом), 
рассматриваются  как  часть  архитектурно-исторического  наследства,  придающие  опре-
деленный  колорит  старым  частям  города.  В  связи  с  таким  подходом  там  не  возникает 
вопроса об их ликвидации. Более того, затрачиваются значительные средства для их со-
хранения и, в случае необходимости, проведения работ по ликвидации сопутствующих 
им шума и вибраций. 

Отечественная и зарубежная научно-техническая информация по вопросам генери-

рования транспортными средствами колебаний в грунте и близ расположенных зданий и 
сооружений  крайне  немногочисленна  и  связана  в  основном  с  динамикой  собственно 
подвижного  состава,  обеспечением  надежности  мостов,  туннелей  и  верхнего  строения 
путей. В ряде работ обращается внимание как на потенциальную опасность транспорт-
ной вибрации для охраняемых зданий и сооружений, так и на необходимость обеспече-
ния  грунтов  в  зоне  прохождения  транспортных  магистралей.  Каких-либо  нормативных 
требований  на  настоящий  момент  попросту  не  существует.  Следует  отметить,  что  ос-
новное внимание обращается на шум, экологию и соблюдение санитарных нормативов. 

Рассмотренные  в  настоящей  квалификационной  работе  вопросы  являются  частью 

проблемы сбалансированного развития населенных пунктов, частью которой являются и 
проблемы транспортной вибрации. Как показывает практика, в настоящее время отдель-
ные задачи, составляющие эту проблему, рассматриваются и решаются оторванно друг 
от  друга.  Каждый  специалист  в  решении  своей  части  общей  проблемы  стремится  сде-
лать это с максимальной выгодой для представляемой им отрасли, вследствие чего по-
лученные частные рекомендации и решения плохо стыкуются друг с другом, а иногда и 
вступают в противоречие. Отрицательную роль в этом вопросе играет и разновидность 
культивирующейся в нашей стране рыночной экономики. 

В связи с этим представляется целесообразным при решении любого узкоспециа-

лизированного  вопроса  в  первую  очередь  выяснить,  какое  место  он  занимает  в  общей 
структуре, какими причино-следственными связями соединен с другими и какой имеет 
парциальный вес. 

Определение  направления  создания  и  развития  населенных  пунктов  в  значи-

тельной  мере  зависит  от  наличия  исчерпывающей  информации,  в  первую  очередь  о 
возможных  динамических  нагрузках  техногенного  типа,  реакциях  на  них  отдельных 
элементов  градообразующих  комплексов  и  связанных  с  этим  последствиях.  В  на-
стоящее  время  существуют  хорошо  разработанные  математические  методы  оптими-
зации таких проблем, при которых все факты, относящиеся к динамическим воздей-
ствиям,  поведению  отдельных  сооружений  и  их  конгломератов,  а  также  к 
экономическим  аспектам  вопроса,  рассматриваются  в  рамках  теории  анализа  реше-
ний  даже  при  отсутствии  формальной  оптимизации  (А.П.  Синицын,  Ц.  Ломниц,  
Э. Розенблют, Г. Агусти, А. Баррата, Ф. Кашиати и др.). 

В  результате  экспериментальных  и  теоретических  исследований  физических  про-

цессов, генерированных в грунте движением различных типов трафика, и реакции рас-
положенных в них строительных сооружений получен ряд научно обоснованных техни-
ческих  решений,  представляющих  основы  комплексной  методики,  использование 
которой может ускорить развитие строительной промышленности и транспорта, сохра-
нить культурное наследие, а именно: 

 

123

1. На основе статистической динамики разработана принципиально новая методика 

обследования транспортной вибрации грунта и сооружений. 

2. Выполнен экспериментальный мониторинг:  
–  транспортной  вибрации  грунтов  различной  категории,  в  результате  которого 

установлены регрессионные зависимости между параметрами колебаний грунта от раз-
личных типов трафика и удалением от транспортной магистрали; 

–  уровней вибрации ряда зданий от различных видов транспортного движения и 

их сочетаний, в результате которого оценена его опасность для обеспечения их сохран-
ности  в  соответствии  с  действующими  нормативами.  В  частности,  установлено,  что  в 
настоящее время уровень транспортной вибрации строительных конструкций вплотную 
приближается к существующим нормативам, хотя и не превышает их. 

3. Для  обследованных  сооружений  рассчитаны  типовые  спектры  реакции  переме-

щений,  которые  могут  быть  использованы  в  дальнейшем  как  для  прогнозирования  их 
поведения  в  соответствии  с  изменением  режима  трафика,  так  и  для  оценки  состояния 
сооружений-аналогов. 

4. Установлена  аналитическая  связь  спектров  реакций  с  основными  параметрами 

транспортной вибрации грунта в их основании. 

5. Для обследованных сооружений получены численные оценки функции φ

о

(f) пре-

образования спектров Фурье-перемещений при переходе колебаний от грунта к фунда-
менту и вышерасположенным конструкциям. 

6. Даны оценки риска выброса амплитуд колебаний перекрытий и отдельных эле-

ментов строительных конструкций за опасные уровни. 

7. Выполнены  спектральные  анализы  вибрационных  потоков  в  грунте  и  обследо-

ванных  сооружениях,  установлены  характерные  особенности  их  трансформации,  опре-
деляемые грунтовыми условиями и конструкциями сооружений. 

8. В дальнейшем представляется целесообразным провести мониторинг транспорт-

ной вибрации территории города в комплексе с уточнением сейсмической интенсивно-
сти и оценкой гидрологического состояния отдельных территорий, что определит как их 
реальную потребительскую стоимость, так и возможность безопасного строительства на 
них зданий и сооружений. 

 

 

124

 

ЛИТЕРАТУРА 

 
 
 
1.  Оценка вибрационного воздействия на территории города (на примере Моск-

вы и Братиславы) / Г.П. Локшин, Э.А. Лихачева, Я. Лацика, Ю. Крайчович // Инж. гео-
логия. – 1991. – № 4. – С. 82–91. 

2.  Ceravola R., Masoero M. La valutarione dell’impatto ambientala da vibrarioni ferro-

viarie (Оценка вибрации на железных дорогах и ее влияние на окружающую среду) // Ing. 
ferruv. – 1994. – № 1, 2. 

3.  Hunt H. Prediction of vibration transmission from railways into buildings using 

model of unlimite length (Анализ передачи вибраций от железной дороги к зданиям на ба-
зе модели бесконечной длины) // Vehicie Syst. Dyn. – 1995. – 24 Suppl. – P. 234–247. 

4.  Interazioni veicoloar-momento velle ferrovvie metropolitane. Studi ed esperienze per 

un appoccio globale (Взаимодействие колесного транспорта и строительных конструкций 
на линиях метрополитена. Расчеты и опыты в общем подходе) / F. Accotatis, G. Coletti,  
P. Corridori et. al. // Ing. ferrov. – 1995. – № 4. – Р. 251–253, 306. 

5.  Esveld C. Railway-induced ground vibrations (Колебания грунта из-за железнодо-

рожного движения) // Rail Eng. Int. – 2000. – № 2. – Р. 13–17. 

6.  Chan T., O’Connor C. Wheel loads from highway bridge strains: field studies (Опре-

деление воздействий от транспортных средств по деформациям автодорожного моста: на-
турные исследования) // Res. Rept. Univ. Queens Dep. Civ. Eng. – 2003. – № 107. – Р. 1–38. 

7.  Болотин В.В. Статистические методы в строительной механике. – М.: Строй-

издат, 1961. – 202 с. 

8.  Екимов  В.В.  Вероятностные  методы  в  строительной  механике  корабля. – Л.: 

Судпромгиз, 1966. – 327 с. 

9.  Изменения № 5 к СНиП П–7–81* «Строительство в сейсмических районах» // 

Бюл. строит. техники. – 2000. – № 6. – С. 21–29. 

10.  СНиП 2.05.09–90. Трамвайные  и  троллейбусные  линии  (взамен  СНиП  «Элек-

трифицированный  городской  транспорт.  Трамвайные  и  троллейбусные  линии»). – М.: 
Изд-во стандартов, 1990. – 15 с. 

11.  Morrow C. Noise control versus shock and vibration engineering (Контроль шума и 

вибрации в технике) // Jorn. Acust. Soc. Am. – 1974. – Vol. 55. – № 4. –Р. 195–199. 

12.  Fisecki M. A study of ground vibrations produced by blasting and mechanical impact 

sources (Изучение вибрации грунта от взрывов и ударных механизмов) // Thesis Universi-
ty of Sheffield. – 1968. – P. 128–134. 

13.  Makovicka D. Zatizeni stavebnich konstrukci seizmickymi ucinky podpovrchove a 

povrchove dopravy (Динамическое  воздействие  транспорта  на  строительные  объекты  и 
конструкции) // Inz. Stavby. – 1991. – № 9. – S. 320–322. 

14.  Масленников Н.А. К вопросу о колебаниях зданий при прохождении транспор-

та // Стат. и динамические расчеты конструкций с учетом нелинейных свойств материа-
лов. – Л.: ЛИСИ, 1991. – С. 20–23. 

15.  Structural response and damage produced by ground vibration from surface mine 

blasting (Допустимость  реакции  сооружений  на  вибрацию  грунта  при  поверхностных 
взрывах) / D. Siskind, M. Stagg, J. Kopp, C. Dowding // Rep. Inv. USBM Dept. Inter. – 
1980. – P. 1–74. 

16.  О  влиянии  коpоткозамедленного  взpывания  на  интенсивность  сейсмических 

колебаний  поверхности / И.Т.  Воpобьев,  Ю.В.  Нелюбов,  Д.Х.  Газизов,  Н.И.  Лемеш // 
Гоpн. журн. – 1971. – № 12. – С. 36–38. 

17.  Вигнэс Э. Измерения, технические условия и методы испытаний // Случайные 

колебания / Под ред. С. Кренделла. – М.: Мир, 1967. – С. 211–262. 

 

125

18.  Натурные  исследования  колебаний  земляной  плотины  при  прохождении  по 

ней  автотранспорта / И.С.  Калицева,  Л.С.  Воронова,  Г.С.  Шифрин,  А.М.  Тимофеев //  
Тез. VI Всесоюз. конф. «Динамика оснований, фундаментов и подземных сооружений». – 
Л.: Госстрой СССР, 1985. – С. 87–91. 

19.  Оценка вибрационного воздействия на территории города (на примере Моск-

вы и Братиславы) / Г.П. Локшин, Э.А. Лихачева, Я. Лацика, Ю. Крайчович // Инж. гео-
логия. – 1991. – № 4. – С. 82–91. 

20.  Указания по учету динамического воздействия железнодорожных составов на 

окружающие объекты / Под ред. И.А. Уханова. – Л.: ЛИИЖТ, 1989. – 117 с. 

21.  Шериф Р., Гелдарт Л. Сейсморазведка. История, теория и получение данных. 

Т. 1. – М.: Мир, 1987. – 448 с. 

22.  Рекомендации по сейсмическому микрорайонированию при инженерных изы-

сканиях для строительства. – М.: Госстрой СССР, 1985. – 73 с. 

23.  Савинов О.А., Кудрявцев В.А. Влияние подвижного состава на осадки зданий // 

Тез. VI Всесоюз.  конф. «Динамика  оснований,  фундаментов  и  подземных  сооруже-
ний». – Л.: Госстрой СССР, 1985. – С. 266–267. 

24.  Investigation on vibration and noise due to pile driving (Исследование шума и виб-

рации, генерированных при заколачивании свай) / M. Ihara, K. Yoshino, C. Ueda et al. // 
Railway Technology. Research Quarterly. – Tokyo, 1963. – № 3. – P. 38–39. 

25.  Уточнение сейсмической интенсивности площадок строительства – основа на-

дежности  инженерных  сооружений / С.Г.  Алимов,  Е.К.  Борисов,  В.В.  Руснак  и  др. // 
Вестник  Камчатского  государственного  технического  университета. – 2004. – № 3. –  
С. 44–48. 

26.  Roberts A. Ground vibrations due to quarry blasting and other sources – an environ-

mental factor // Dyn. Rock Mechanics Proc. 12thSymp. Rock Mechanics, Rolla, Miss. – New-
York, 1970. – P. 427–457. 

27.  Бычков Н.В., Прусов В.И. Фролов Г.И. Экспериментальное исследование ко-

лебаний  фундамента  здания,  вызванных  движением  поездов  метрополитена // Тез. 
докл. VI Всесоюз. конф. «Эксперим. исслед. инж. сооружений». – Л.: Госстрой СССР, 
1986. – С. 69. 

28.  Харач  В.И.  Снижение  инфразвука  и  низкочастотной  вибрации  в  городах // 

Безопасность труда в пром-сти. – 1992. – № 8. – С. 28–29. 

29.  Доев В.С., Доронин Ф.А., Индейкин А.В. Исследование работы железнодорож-

ного земляного полотна при действии на него статических и динамических нагрузок от 
подвижного состава // Тр. VI междунар. науч.-техн. конф. «Пробл. прочности материа-
лов и сооружений на транспорте». – СПб, 2004. – С. 127–130. 

30.  Дашевский М.А., Миронов Е.М., Басинкевич Г.И. Система виброзащиты произ-

водственного здания, возводимого над линией метрополитена неглубокого заложения // 
Тез.  докл. VI Всесоюз.  конф. «Эксперим.  исслед.  инж.  сооружений». – Л.:  Госстрой 
СССР, 1986. – С. 117–118. 

31.  Дубровская  Т.В.,  Пятецкий  В.М.,  Файнберг  И.И.  О  выборе  конструктивного 

решения  здания,  расположенного  над  линией  метрополитена // Тез.  докл. VI Всесоюз. 
конф. «Эксперим. исслед. инж. сооружений». – Л.: Госстрой СССР, 1986. – С. 119–120. 

32.  Ишанходжаев  А.А.  О  проблеме  защиты  сооружений  от  вибраций,  возникаю-

щих  при  прохождении  поездов  метрополитена // Тез.  докл. VI Всесоюз.  конф. «Экспе-
рим. исслед. инж. сооружений». – Л.: Госстрой СССР, 1986. – С. 122–123. 

33.  Ford R. Inhibiting the transmission of ground-borne vibrations by placing masses on 

the surface of the ground (Гашение транспортных колебаний грунта с помощью масс, раз-
мещенных на поверхности грунта) // Inst. Eng. Austral. – 1990. – № 9. – P. 227–231. 

34.  Experimental study on the transmission characteristics of vibration from the ground 

to the mat foundation (Экспериментальное исследование характеристик передачи колеба-
ний от грунта на фундаментную подушку) / H. Rjzakai, H. Hashizime, H. Jykawa et al. // 

 

126

Inter-Noise’ 89. Proc. Int. Conf. Noise Contr. Eng. «Eng. Environ. Noise Countr.». – New-
York (NY), 1989. – P. 551–554. 

35.  Varfalvi G. Avasuti vagany legnagyobb lgenybevete leinek vizsgalata laposkerek ki-

serletekkel (Исследование  наибольшей  нагрузки  на  железнодорожных  путях,  возникаю-
щих из-за колес с выбоинами) // Vsuti tud. Kut. inter. – Budapest, 1990. – P. 73–116. 

36.  Interazioni veicoloarmomento velle ferrovvie metropolitane. Studi ed esperienze per 

un appoccio globale (Взаимодействие колесного транспорта и строительных конструкций 
на линиях метрополитена. Расчеты и опыты в общем подходе) / F. Accotatis, G. Coletti,  
P. Corridori et al. // Ing. Ferrov. – 1995. – № 4. – Р. 251–253, 306. 

37.  Прокудин  И.В.,  Берестеня  Ю.В.  Взаимодействие  колебаний  грунта  земляного 

полотна с величинами осевых и погонных нагрузок подвижного состава // Вопр. земля-
ного полотна на дорогах ДВ, ХАБИЖТ. – Хабаровск, 1991. – С. 24–30. 

38.  Коншин  Г.Г.  Закономерности  изменения  напряженного  состояния  земляного 

полотна  под  действием  поездной  нагрузки // Вестник  ВНИИ  ж.-д.  трансп. – 1991. –  
№ 8. – С. 17–21. 

39.  Zarembsky A. Dynamic loading of the track structure. Pt. 1: Vertical loads (Динами-

ческое нагружение на верхнее строение ж.-д. пути. Ч. 1: Вертикальные нагрузки) // Rail-
way Track and Struct. – 1989. – № 9. – Vol.  85. – Р. 8–9. 

40.  Кудрявцев И.А. К вопросу влияния железнодорожного транспорта на здания и 

сооружения,  прилегающие  к  железной  дороге // Строит.  механика  и  расчет  сооруже-
ний. – 1990. – № 6. – С. 65–70. 

41.  Мониторинг частей зданий реконструируемого жилого фонда с ограниченным 

сроком  службы  и  аппаратурное  обеспечение  для  технической  диагностики  и  неразру-
шающего контроля: Отчет по НИР // Донской гос. техн. ун-т – Владивосток, 2003. – 66 с. 

42.  Курдюмов А.А. Прочность корабля. – Л.: Судпромгиз, 1956. – 384 с. 
43.  Хевиленд  Р.  Инженерная  надежность  и  расчет  на  долговечность. – М.:  Л.: 

Энергия, 1966. – 232 с. 

44.  Экспериментальное  исследование  динамики  автомобильного  моста  в  г.  Боль-

шой Камень после восстановительного ремонта: Отчет по НИР // ДВГТУ Минобразова-
ния России, НИИ «Океанотехника». Шифр 81–98–01. – Владивосток, 1999. – 23 с. 

45.  Штейнберг  В.В.  и  др.  Методы  оценки  сейсмических  воздействий:  Пособие // 

Вопр. инж. сейсмологии. – М.: Наука, 1993. – C. 5–94. 

46.  Максимов  Л.С.,  Шейнин  И.С.  Измерение  вибрации  сооружений:  Справ.  посо-

бие. – Л.: Стройиздат, 1974. – 255 с. 

47.  Бендат Д., Пирсол А. Применение корреляционного и спектрального анали-

за. – М.: Мир, 1983. – 312 с. 

48.  Клаф Р., Пензиен Д. Динамика сооружений. – М.: Стpойиздат, 1979. – 320 с. 
49.  Садовский  М.А.  Пpостейшие  приемы  определения  сейсмической  опасности 

массовых взpывов. – М.: ИГД АН СССР, 1946. – 285 с. 

50.  Борисов Е.К., Голованов Б.Е. Редуцирование колебательной энергии в динами-

ческой системе «грунт – фундамент – надфундаментные конструкции» // Материалы на-
уч.-техн. конф. «Вологдинские чтения». – Владивосток, 2000. – С. 44–46. 

51.  Борисов  Е.К.,  Славгородский  М.В.  Экспериментальная  динамика  сооружений. 

Безопасность зданий в сейсмической зоне промышленных взрывов. – Владивосток: МГУ 
им. Г.И. Невельского, 2003. – 132 с. 

52.  Инструкция по расчету перекрытий промышленных зданий, воспринимающих 

динамические нагрузки // ЦНИИСК им. Кучеренко. – М.: Стройиздат, 1967. – 57 с. 

53.  Reiher H., Meister F.J. Die emfindlichkeit des menschen gegen erschutterungen // 

Forschung auf dem gebiet des ingenieurwesense. – 1931. – Vol. 2. – P. 381–386. 

54.  Borisov E.C., Pishhkin B.A. Experimental investigation of structural – soil interaction 

under blasting (Экспериментальное исследование взаимодействия грунта и сооружений при 
взрывах) // Proc. IX European conf. on earthquake engineering. – Moscow, 1990. – P. 176–183. 

 

127

55.  Мишин  С.В.,  Кузнецов  Е.А.  Анализ  сейсмических  эффектов  от  промышленных 

взpывов // Прикл. методы физ. измерений. – Владивосток, 1981. – С. 127–134. 

56.  Мэнли Р. Анализ и обработка записей колебаний. – М.: Машгиз, 1972. – 326 с. 
57.  Заключение по величине частот собственных колебаний надземного перехода 

на  Морском  городке:  Отчет  по  НИР // ДальНИИС  РААСН,  НПЦ  «Стройкон».  Шифр  
14–98. – Владивосток, 1998. – 13 с. 

58.  Экспериментальное  исследование  динамики  автомобильного  моста  в  г.  Боль-

шой Камень после восстановительного ремонта: Отчет по НИР // ДВГТУ, НИИ «Океа-
нотехника». Шифр 81–98–01. – Владивосток, 1999. – 21 с. 

59.  Экспериментальное  обследование  стальных  конструкций  и  фундаментов  га-

лерей конвейеров 5/1 и 5/2 при различных режимах эксплуатации и внешних источни-
ков. Ч. 2: Измерение амплитуд и параметров колебаний конструкций галереи 5/1: От-
чет  по  НИР // ДальНИИС  РААСН,  НПЦ  «Сейсмозащита».  Шифр 1–30–75. – 
Владивосток, 1991. – 69 с. 

60.  Исследование вибрации от движения железнодорожных составов и уточнение 

балльности площадки строительства банка с узлом связи в г. Находка: Отчет по НИР // 
ДальНИИС РААСН, НПЦ «Сейсмозащита». Шифр 1–93–12ц. – Владивосток, 1993. – 20 с. 

61.  Обследование  междуэтажных  перекрытий  в  больших  торговых  залах 2-го  

и 3-го  этажей  Владивостокского  ГУМа  по  ул.  Ленинской, 35: Отчет  по  НИР // Даль-
НИИС Госстроя СССР, Бюро внедрений. Шифр В5–2–83. – Владивосток, 1985. – 14 с. 

62.  Техническое  обследование  перекрытия  здания  по  ул.  Ленинской, 35: Подго-

товка  проектирования // МЖКХ  РСФСР,  Краевая  проектная  контора  «Приморремпро-
ект». Заказ 06–273. – Владивосток, 1990. – 25 с. 

63.  Вибрационная  безопасность.  Общие  требования.  ГОСТ 12.01.012–90. – М.: 

Изд-во стандартов, 1990. – 28 с. 

64.  Исследование поведения высоких и длинных промсооружений при сейсмовзрыв-

ных  нагрузках  различной  интенсивности:  Отчет  по  НИР // Дальрыбвтуз,  М-во  рыбного  
хоз-ва СССР. Шифр ХДТ 279/77, № ГР 78008031. – Владивосток, 1979. – 35 с. 

65.  Алимов С.Г., Борисов Е.К., Славгородский М.В. Экспериментальная динамика 

сооружений.  Исследование  демпфирующих  свойств  щебеночных  подушек:  Моногра-
фия. – Владивосток: ДВГУ, 2003. – 118 с. 

66.  Исследование динамики уголковых подпорных стенок при динамических воз-

действиях: Отчет по  НИР // ДальНИИС Госстроя СССР. Шифр 162/91. – Владивосток, 
1991. – 47с. 

67.  Барабанов  Н.В.,  Борисов  Е.К.  Некоторые  вопросы  проектирования  рубок  со-

временных судов // Судостроение. – 1967. – № 3. – С. 34–39. 

68.  Повреждения и пути совершенствования судовых конструкций / Н.В. Бараба-

нов, Н.А. Иванов, В.В. Новиков и др. – Л.: Судостроение, 1989. – 256 с. 

69.  Справочник по строительной механике корабля. Т. 2 / Под ред. акад. Ю.А. Ши-

манского. – Л.: Судпромгиз, 1958. – 528 с. 

70.  Динамическая калибровка объектов Л-4 и Л-30 в пос. Талакан: Отчет по НИР // 

ДальНИИС Госстроя СССР. Шифр 1–90/93–122. – Владивосток, 1992. – 57 с. 

71.  Обследование  вибрации  элементов  системы  «фундамент – турбогенератор  

№ 5» Артемовской ТЭЦ: Отчет по НИР // ДВГТУ, НИИ «Океанотехника». Прогр. М-ва 
образования России. – Владивосток, 1999. – 27 с. 

72.  Экспериментальное обследование стальных конструкций и фундаментов гале-

рей  конвейеров 5/1 и 5/2 АртемТЭЦ  при  различных  режимах  эксплуатации  и  внешних 
воздействий: Отчет по НИР // ДальНИИС Госстроя СССР, НПЦ «Сейсмозащита». Шифр 
1–90–75. – Владивосток, 1990. – 126 с. 

73.  Экспериментальное  исследование  динамики 10-этажного  жилого  дома  в  пос. 

Береговой:  Отчет  по  НИР // ДальНИИС  Госстроя  СССР.  Шифр 1–90–106. – Владиво-
сток, 1990. – 72 с. 

 

128

74.  Федякова  С.Н.,  Федяков  М.В.  Рекомендации  по  выбору  параметров  входного 

воздействия  для  определения  сейсмических  нагрузок  на  здания  массовой  застройки 
Камчатского региона // ДальНИИС Госстроя СССР. – Владивосток, 1987. – 150 с. 

75.  Негматуллаев  С.Х.  Имитация  сейсмического  воздействия  с  целью  испытания 

зданий и сооружений на сейсмостойкость. – Душанбе: Дониш, 1986. – 152 с. 

76.  Исследование  динамики 9-этажного  жилого  дома  в  поселке  Лучегорск  от 

сейсмовзрывных  нагрузок:  Отчет  по  НИР // Дальрыбвтуз  М-ва  рыбного  хоз-ва  СССР, 
КНТФ «Пеленг». Шифр 47к/89–90. – Владивосток, 1990. – 48 с. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  6  7  8