Файл: Морозов, В. А. Регулярные методы решения некорректно поставленных задач-1.pdf

фабричных труб и башен. Остаточные явления в грунтах отмеча­ ются в большом количестве. При 10 баллах обваливаются многие здания, трещины в грунтах достигают ширины до 1 м. Землетря­ сения силой в 11 и 12 баллов носят характер крупных катастроф. Они приводят к общему разрушению построек и значительному из­ менению рельефа Земли.

Землетрясения силой 10 баллов и выше на территории СССР

происходят крайне редко. Поэтому основной интерес для нашего сейсмостойкого строительства представляет часть шкалы в диапа­

оценивают по результатам полевого обследования его последствий, на основе вышеуказанных макросейсмических признаков, а также инструментальных записей. По данным обследования устанавли­ вают сейсмические баллы на отдельных участках местности и про­ водят линии равной силы землетрясения — и з о с е й с т ы , разгра­ ничивающие участки с различной балльностью. На рис. 1.2 приве­ дены изосейсты некоторых землетрясений.

В результате изучения многочисленных землетрясений установ­ лены закономерности проявления силы землетрясения на поверх­ ности Земли. Сила землетрясения в эпицентре увеличивается с

9

теризующие качественную картину землетрясений и ее зависимость от указанных факторов. Количественные данные будут рассмотре­ ны в § 1.3.

Колебания грунта при землетрясениях носят пространственный трехкомпонентный характер. Горизонтальные компоненты колеба­ ний по двум взаимно перпендикулярным направлениям имеют, как правило, амплитуды ускорений одинакового порядка независимо от направления на эпицентр. Амплитуды ускорений вертикальной компоненты колебаний составляют до 60'—70% от амплитуды го­ ризонтальных компонент.

Относительная роль вертикальной составляющей уменьшается

сростом эпнцентрального расстояния.

Взависимости от характера возмущения в очаге, его глубины и эпнцентрального расстояния общий ход процесса землетрясения может быть разнообразным (от нескольких импульсивных толчков до более или менее плавных продолжительных колебаний). Весь­ ма нерегулярные кратковременные колебания с преобладанием высокочастотных импульсивных составляющих наиболее характер­

ны для эпицентральных областей ( б л и з к и е землетрясения), особенно при небольшой глубине очага. С ростом эпнцентрального расстояния начинает сказываться разновременность вступления отдельных типов волн, обусловленная различной их скоростью. При с р е д н е у д а л е н н ы х землетрясениях на акселерограммах колебаний прослеживается несколько участков. На начальном уча­ стке, соответствующем действию продольных волн, ускорения име­ ют относительно малые амплитуды и периоды. На среднем участке, обусловленном главным образом поперечными волнами, периоды примерно те же, ио резко увеличиваются амплитуды ускорений. Концевой участок акселерограмм, соответствующий поверхностным волнам, характеризуется более длинными периодами и меньшими, постепенно убывающими аплитудами. На значительных расстоя­ ниях от эпицентра вместе с уменьшением аплитуд происходит дальнейшее «смягчение» колебаний за счет дисперсии, «расплыва­ ния» отдельных волновых пакетов, более интенсивного затухания глубинных волн по сравнению с поверхностными и высокочастот­ ных составляющих по сравнению с низкочастотными [10, 120]. По­

тину вносит свои изменения местная инженерно-геологическая об­ становка К Очевидно, отмеченные выше волновые (дифракционные и интерференционные) процессы могут влиять на характер и ча­ стотный состав сейсмических колебаний грунта. Однако зависимость здесь весьма сложна и пока что изучена недостаточно. Уста­ новлено, что в общем случае в скальных породах и плотных твер­ дых грунтах частоты колебаний выше, чем в мягких рыхлых грун-1

1 Этот термин здесь понимается в широком смысле и включает в себя все ука­ занные выше местные условия.

11

тах. Однако в ряде случаев тонкие слон мягких грунтов, покрываю­ щие твердые породы, могут проявлять фильтрующие свойства и избирательно усиливать отдельные (в том числе высокочастотные) составляющие колебании сообразно со своим «собственным перио­ дом» [82].

§ 1.2. СЕЙСМИЧНОСТЬ РАЙОНА И ПЛОЩ АДКИ СТРОИТЕЛЬСТВА.

СЕЙСМИЧЕСКИЙ .РЕЖИМ ТЕРРИТОРИИ

Обоснованное проектирование сейсмостойких сооружений воз­ можно лишь при наличии данных об ожидаемой силе будущих землетрясений в месте их возведения. Наибольшая ожидаемая сила землетрясения, выраженная в баллах, называется сейсмич­ ностью территории. Здесь мы приводим принятый в нашей стране порядок определения сейсмичности районов и площадок строитель­ ства [132]. Дополнительные практические указания по этому во­

просу даны в § IV. 1.

Возможность прогнозирования силы землетрясения в той пли иной местности основана на указанной в § 1.1 связи очагов земле­ трясений с тектонической структурой района и относительной ста­ бильности условий их возникновения '. Эти обстоятельства обус­ ловливают существование на поверхности земли районов с различ­ ной сейсмичностью.

Синженерной точки зрения, к сейсмическим относятся районы

сожидаемой силой землетрясения в 6 баллов и более. Исследова­ ние сейсмических условий отдельных крупных регионов и их раз­

деление на районы с различной сейсмичностью называется сей- с м и ч е с к и м р а й о н и р о в а н и е м территории.

Для сейсмического районирования применяют различные мето­ ды и используют разнообразные исходные материалы [82, 83, 122]. На основе инструментальных данных общей сейсмологической се­ ти устанавливают местоположение и глубину очагов прошлых зем­ летрясений района, их магнитуду и энергетический класс, состав­ ляют сейсмостатистические материалы — графики повторяемости землетрясений и карты сейсмической активностиОдновременно изучают сейсмогеологические условия территории — тектоническую структуру и тектогенез, наличие и интенсивность современных конт-

1 Стабильность сейсмических условий 'обусловлена тем, что продолжитель­ ность тектонических движений весьма велика по сравнению с длительностью периода прогноза, а отдельные землетрясения мало влияют па общий ход текто­ нических процессов. Это позволяет использовать статистические данные о прошлых землетрясениях для прогноза будущих. В широкой постановке проблема прогноза предусматривает предсказание не только силы, но и места и времени возникнове­ ния будущих землетрясений. В этой области сейчас ведутся исследования с целью выявления статистических закономерностей, поисков предвестников землетрясений.

2 График повторяемости выражает зависимость логарифма числа землетря­ сений за определенный интервал времени (обычно один год) от их энергетического класса. Сейсмическую активность определяют как среднее число землетрясений определенного класса (обычно /(=10) в единицу времени на определенной терри­ тории (1000 км12) .

12