SU1654436A1 - Способ сейсмозащиты грунтовой плотины - Google Patents

Abstract

изобретение относитс  к сейсмостойкому строительству, а именно к способам обеспечени  сейсмостойкости гидросооружений в момент воздействи  землетр сени . Цель изобретени  - снижение экономических затрат и повышение сейсмостойкости грунтовой плотины непосредственно в течение сейсмического воздействи . Обеспечиваетс  это благодар  тому, что в момент сейсмического воздействи  возбуждают вибратором колебани  в плотине на частотах, в 3 - 7 раз превышающих частоты колебаний плотины . Происходит процесс хаотизации колебаний , привод щий к рассеиванию энергии сейсмического воздействи  и снижению интенсивности колебаний плотины . 5 ил

Description

СО

с

Изобретение относитс  к области сейсмостойкого строительства и предназначено дл  усилени  сооружени  непосредственно е момент воздействи  землетр сени  путем использовани  принципов нелинейной динамики.

Цель изобретени  - снижение экономических затрат и повышение сейсмостойкости грунтовой плотины непосредственно в течение сейсмического воздействи 

На фиг. 1 и 2 приведены схемы плотины (поперечный - фиг. 1 и продольный - фиг. 2 профили) с пунктами регистрации колебаний: на фиг. 3 показаны амплитудно-частотна  храктеристика плотины и зависимость преобладающей частоты колебаний модели от амплитуды воздействи ; на фиг. 4 дано спектрально-временное представление колебаний скального основани  при сейсмическом воздействии; на фиг 5 приведено спектрально-временное поле колебаний гребн  плотины.

Расположение конструктивных элементов плотины и измерительных точек показано на фиг. 1 и 2 измерительные точки (антенны) 1 и 2. соответственно на гребне плотины и в основании, скатьное основание 3, центральное водоупорное  дро 4: упорные призмы 5 из галечника, упорный банкет 6 из каменной наброски; смотровые галереи 7; водохранилище 8; пригрузка 9 из рваного камн ; пункты расположени  вибратора 10 и взрыва 11; зона 12 пузырьковой завесы. На фиг. 3 1н, fst - частоты колебани  натурной плотины и модели - позиции а и b соответственно; А - амплитуда колебаний На фиг

сл

N

4 СО

о

А: максимальна  и текуща  амплитуды ускорени  колебаний скального основани ; масштаб ускорений: 1,0 90 гн и ту. - моменты начала и окончани  колебаний соответственно; пунктиром показано направление временного дрейфа частот колебаний с максимальными интенсивност ми. На фиг. 5 См, Ci - максимальна  и текуща  амплитуды ускорени  колебаний гребн  плотины; 1,0 210 см/с2; г - текущее врем ; Тн и TV - моменты начала и окончани  колебаний; 1 - 12 - моменты вырождени  колебаний отдельных локализованных участков.

Способ осуществл ют следующим образом .

В плотине и ее основании располагают антенны дл  регистрации сейсмических колебаний, состо щие из сейсмоприемни- коа, кабельных коммуникаций, регистрато- роп и ЭВМ. Указанные антенны (1, 2) улавливают сейсмические сигналы во врем  землетр сени , передают их по кабельным коммуникаци м на регистраторы и ЭВМ. ЭВМ осуществл ет обработку поступающих сигналов и проводит спектрально-временной анализ колебаний основани , плотины. Из спектрально-временного анализа в реальном масштабе времени определ ют основную частоту сейсмического воздействи  и колебаний плотины. В момент развити  в спектре колебаний вторых субгармоник от основной частоты воздействи  и (или) их комбинаций и исчезновени  основной частоты возбуждают колебани  в плотине на более высоких частотах, превышающих в 3 - 7 раз частоты доминирующих колебаний. Частоты возбуждаютс  вибратором или импульсным источником электродинамического действи , которые устанавливаютс  на одном из бортов каньона. В результате вибрационного воздействи  относительно малой мощности (в 102 - 103 раз меньше по сравнению с энергией основного воздействи ) образуютс  регул рные колебани  на одной из субгармоник плотины. Из-за нелинейности материала грунтовой плотины энерги  колебаний, расположенна  по гармоникам собственных колебаний сооружени , начнет перетекать на гармонику, имеющую регул рную основу (за счет подпитывани  вибратором). Таким образом, как бы искусственно стимулируетс  процесс хаотизации колебаний. В результате происходит дополнительное рассеивание (поглощение) энергии сейсмического воздействи , что приводит к снижению интенсивности колебаний сооружени .

Дл  осуществлени  предлагаемого способа существуют серийные оборудование и аппаратура: сейсмометры типа С-5-С, ОСП; магнитографы Н-052, ЭВМ М-7000, вибратор эксцентриковый на основе серийного электродвигател ; взрывна  машина, зар ды В В (тротил) и т.д.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ сейсмоз щиты грунтовой плотины , состо щий в воздействии на плотину, наход щуюс  в поле продольных и поперечных волн регистрируемых сейсмической аппаратурой , в момент землетр сени  магнитным переменным полем и в изменении упругих характеристик плотины, отличающийс  тем, что, с целью снижени  экономических затрат и повышени  сейсмостойкости грунтовой плотины непосредственно в течение сейсмического

   воздействи , регистрацию колебаний плотины и ее скального основани  пространственной антенной сейсмоприемников начинают с момента вступлени  продольных воли от землетр сени , затем сигналы

   с антенны направл ют на электронно-вычислительную машину, определ ют основную частоту сейсмического воздействи  и по непрерывно получаемому в реальном времени спектрально-временному анализу

   колебательной реакции плотины в момент развити  в спектре колебаний вторых субгармоник от основной частоты воздействи  и (или их комбинаций) возбуждают вибратором колебани  в плотине на более высоких

   частотах, в 3 - 7 раз превышающих частоты доминирующих колебаний, до момента исчезновени  колебаний с опасной амплитудой и частотой.

   1654436

   Поперечный разрез 5 1

   Продольный разрез

   ®и.г.З

   Ю 20

   Фиг /

   Ю

   3 2

   Фиг г

   W 50 60 A, см

   Ci/Сн t.O-O 6 06-0.3 03-00

   Редактор Е. Хорин

   Г„5ЮГ5

   Фиг.$

   Составитель А. Знаменский

   Техред М.МоргенталКорректор Л. Бескид

   CI/CH

   1.0-0.6 06-0.3 03-0.0

   го г,