vdgtuВестник Дагестанского государственного технического университета. Технические наукиHerald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences2073-61852542-095XDaghestan State Technical University10.21822/2073-6185-2022-49-2-110-122vdgtu-1087Research ArticleСТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРАBUILDING AND ARCHITECTUREОсобенности региональных параметров колебания грунта как основа принятия оптимального проектного решенияFeatures of regional parameters of soil fluctuations as a basis for making an optimal design decisionЗайнулабидоваХ. РZainulabidovaH. R.

кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой архитектуры,

367026, г. Махачкала, пр. И. Шамиля, 70

Cand. Sci. (Eng.), Assoc. Prof., Head of the Department of Architecture,

70 I. Shamil Ave., Makhachkala, 367026

hanzada1@mail.ruГасановР. Г.GasanovR. G.

старший преподаватель кафедры архитектуры,

367026, г. Махачкала, пр. И. Шамиля, 70

Senior Lecturer, Department of Architecture,

70 I. Shamil Ave., Makhachkala, 367026

ruslan.gasanovich@mail.ruДагестанский государственный технический университетРоссияDaghestan State Technical UniversityRussian Federation202217082022492110122Copyright © Зайнулабидова Х.Р., Гасанов Р.Г., 20222022Зайнулабидова Х.Р., Гасанов Р.Г.Zainulabidova H.R., Gasanov R.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.dgtu.ru/jour/article/view/1087Цель

Цель. Целью данного исследований является разработка методики оценки сейсмической опасности территорий и методики принятия оптимального проектного решения, основанного на различных критериях, в том числе и на критерии количественных параметров колебаний грунтов, учитывающих региональные особенности.

Метод

Метод. Произведена оценка количественных параметров сейсмических событий, зарегистрированных на территории Республики Дагестан и смежных районов аналитическими и численными методами. Определена надёжность зданий на основе вероятностных моделей.

Результат

Результат. Предложена методика оценки параметров колебаний грунтов на основе обработки инструментальных записей известных землетрясений, учитывающая особенности грунтов. Предложена методика принятия оптимального проектного решения, учитывающая параметры колебаний грунтов и другие целевые функции.

Вывод

Вывод. Анализ полученных результатов показал, что с увеличением толщины рыхлого слоя увеличивается величина максимального ускорения, а диапазон неустойчивых колебаний периодов при этом лежит в интервале 0,1-0,5 сек. Строительство зданий должно быть основано на параметрах колебаний грунтов строительной площадки с учётом литологического состава грунта и других физико-механических свойств. 

Objective

Objective. The purpose of these studies is to develop a methodology for assessing the seismic hazard of territories and a methodology for making an optimal design decision based on various criteria, including criteria for quantitative parameters of soil vibrations, taking into account regional peculiarities.

Method

Method. Estimation of quantitative parameters of seismic events registered on the territory of the Republic of Dagestan and adjacent areas by analytical and numerical methods. Determination of the reliability of buildings based on probabilistic models.

Result

Result. A method for estimating the parameters of soil vibrations based on the processing of instrumental records of known earthquakes, taking into account the characteristics of soils, is proposed. A method for making an optimal design decision is proposed, taking into account the parameters of soil vibrations and other target functions.

Conclusion

Conclusion. The analysis of the obtained results showed that with an increase in the thickness of the loose layer, the magnitude of the maximum acceleration increases, the range of unstable fluctuations of the periods at the same time lies in the range of 0.1-0.5 seconds. The construction of buildings should be based on the parameters of the vibrations of the soils of the construction site, taking into account the lithological composition of the soil and other physical and mechanical properties. 

землетрясениясейсмоактивные зоныускорения колебания грунтовчастотадлительность землетрясенийсейсмические свойствавероятность безотказной работыкритерии надёжностиоптимальное проектное решениеearthquakesseismically active zonesacceleration of ground vibrationsfrequencyduration of earthquakesseismic propertiesprobability of trouble-free operationreliability criteriaoptimal design solutionReferencesОтчет o научно-исследовательской работе ФИЦ ЕГС РАН «Исследование параметров сейсмического режима основных сейсмоактивных регионов Северной Евразии», 2016 г., Обнинск. С. 17-28Report on the research work of the FITC of the USGS RAS "Study of the parameters of the seismic regime of the main seismically active regions of Northern Eurasia", Obninsk. 2016: 17-28 (In Russ)Смирнова М.Н., Бражник В.М., Чуприн В.В., Дадашев С.В., Мамацуев К.А. В кн. Сейсмичность и сейсмотектоника Восточного Предкавказья. Махачкала, 1985 г.Smirnova M.N., Brazhnik V.M., Chuprin V.V., Dadashev S.V., Mamatsuev K.A. In the book. Seismicity and seismotectonics of the Eastern Caucasus. Makhachkala, 1985 (In Russ)Satake, K.; Sawai, Y.; Shishikura, M.; Okamura, Y.; Namegaya, Y.; Yamaki, S. Tsunami source of the unusual AD 869 earthquake off Miyagi, Japan, inferred from tsunami deposits and numerical simulation of inundation // American Geophysical Union, Fall Meeting 2007, abstract T31GSatake, K.; Sawai, Y.; Shishikura, M.; Okamura, Y.; Namegaya, Y.; Yamaki, S. Tsunami source of the unusual AD 869 earthquake off Miyagi, Japan, inferred from tsunami deposits and numerical simulation of inundation. American Geophysical Union, Fall Meeting 2007, abstract T31GШевченко В.И., Гусева Т.В., Лукк А.А., МишинА.В., Прилепин М.Т., Рейлинджер Р.Э., Хамбургер М.У., Шемпелев А.Г., Юнга С.Л. Современная геодинамика Кавказа (по результатам GPS измерений и сейсмическим данным) // Физика Земли. 1999. № 9. С. 3–18Shevchenko V.I., Guseva T.V., Lukk A.A., Mishina.V., Prilepin M.T., Reylinger R.E., Hamburger M.U., Shempelev A.G., Junga S.L. Modern geodynamics of the Caucasus (based on GPS measurements and seismic data). Physics of the Earth. 1999; 9: 3-18 (In Russ)Богданов В.В., Павлов А.В., Полюхова А.Л., “Рекуррентные соотношения расчёта параметров сейсмического режима на основе вероятностной интерпретации закона повторяемости”, Известия высших учебных заведений. СевероКавказский регион. Серия: Естественные науки, 2012, № 1, 44–48Bogdanov V.V., Pavlov A.V., Polyukhova A.L., “Recurrent relations of calculation of seismic regime parameters based on probabilistic interpretation of the law of repeatability”, [Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Severo-Kavkazskiy region. Seriya: Yestestvennyye nauki] Izvestia of higher educational institutions. The North Caucasus region. Series: Natural Sciences, 2012; 1: 44-48 (In Russ)Общий каталог землетрясений на территории Дагестана. Макросейсмические и инструментальные данные о землетрясениях за период VII в.н.э. до 2005 года. Махачкала, «Эпоха», 2007 гGeneral catalogue of earthquakes in Dagestan. Macroseismic and instrumental data on earthquakes for the period of the VII century A.D. until 2005. Makhachkala, "Epoch", 2007 (In Russ)Малянова Л.С., Габсатарова И.П. Спектральные и очаговые параметры землетрясений Северного Кавказа // Землетрясения Северной Евразии. – Вып. 22 (2013 г.). – Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2019. – С. 311–319.Malyanova L.S., Gabsatarova I.P. Spectral and focal parameters of earthquakes in the North Caucasus. Earthquakes of Northern Eurasia. 2013; 22: 311-319 . Obninsk: FITC EGS RAS, 2019. (In Russ)Donovan N.C., Bornstein A.E. Uncertainties in Seismic risk procedures// Proc. Amec. Soc. Civil Eng. J. Geotech. Eng. Div. 1978. Vol. 104.P. 869-887Donovan N.C., Bornstein A.E. Uncertainties in Seismic risk procedures. Proc. Amec. Soc. Civil Eng. J. Geotech. Eng. Div. 1978; 104: 869-887Ньмарк Н., Розенблюэт Э. Основы сейсмического строительства: сокр. Пер. с англ. / Под. Ред. Я.М. Айзенберга. М.: Наука, 1980, с. 103 льных площадок для строительства сейсмостойких зданий в г. Махачкале /Инженерногеологические особенности Дагестанской АССР. Махачкала.: 1984, 256 сNymark N., Rosenbluet E. Fundamentals of seismic construction: a short translation from English. Edited by Ya.M. Aizenberg. M.: Nauka, 1980: 103 engineering sites for the construction of earthquake-resistant buildings in Makhachkala. Engineering-geological features of the Dagestan ASSR. Makhachkala. 1984: 256.(In Russ)Зайнулабидова Х.Р. Параметры колебаний скальных грунтов при землетрясениях различной интенсивности / Известия высших учебных заведений. Строительство. 2019. № 2 (722). С. 110-120.Zainulabidova H.R. Parameters of vibrations of rocky soils during earthquakes of various intensity. News of higher educational institutions. [Stroitelʹstvo] Construction. 2019; 2 (722): 110-120. (In Russ)П.И. Крамынин, В.В. Штейнберг Параметры колебаний плотных грунтов. М.: Наука, 1976. с. 23-35. (Вопр. Инж. Сейсм. Вып. 18.)P.I. Kramynin, V.V. Steinberg Parameters of vibrations of dense soils. M.: [Nauka] Science. 1976: 23-35. (Vopr. Eng. 18.) (In Russ)СП 330.1325800.2017 Здания и сооружения в сейсмических районах. Правила проектирования инженерно-сейсмометрических станцийSP 330.1325800.2017 Buildings and structures in seismic areas. Rules for the design of engineering seismometric stations (In Russ)Зайнулабидова Х.Р. Влияние региональных характеристик грунтов на сейсмичность территорий. Научный журнал строительства и архитектуры. 2021. № 1 (61). С. 96-107. DOI: 10.36622/VSTU.2021.61.1.009, ИФ=0,607Zainulabidova H.R. Influence of regional characteristics of soils on the seismicity of territories. Scientific Journal of Construction and Architecture. 2021; 1 (61): 96-107. DOI: 10.36622/VSTU.2021.61.1.009, IF=0.607 (In Russ)Абакаров А.Д., Зайнулабидова Х.Р. Влияние коэффициента трения-скольжения опорных элементов и параметров сейсмического воздействия на реакцию и надежность сооружений с сейсмозащитой // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. –2021. –No 2. С. 12-23. DOI:10.15593/perm.mech/2021.2.02Abakarov A.D., Zainulabidova H.R. Influence of the friction-slip coefficient of support elements and parameters of seismic impact on the reaction and reliability of structures with seismic protection. [Vestnik Permskogo natsionalʹnogo issledovatelʹskogo politekhnicheskogo universiteta. Mekhanika ] Bulletin of Perm National Research Polytechnic University. Mechanics. 2021; 2: 12-23. DOI:10.15593/perm.mech/2021.2.02 (In Russ)Abakarov A.D., Zainulabidova H.R. The Influence of the Friction-Sliding Coefficient of Support Structures and Parameters of Seismic Actions on Reactions and Reliability of Structures with Seismic Protection. PNRPU Mechanics Bulletin, 2021, no. 2, pp. 12-23. DOI: 10.15593/perm.mech/2021.2.02Abakarov A.D., Zainulabidova H.R. The Influence of the Friction-Sliding Coefficient of Support Structures and Parameters of Seismic Actions on Reactions and Reliability of Structures with Seismic Protection. PNRPU Mechanics Bulletin, 2021; 2: 12- 23. DOI: 10.15593/perm.mech/2021.2.02Уздин А.М., Смирнова Л.Н., Сорокина Г.В., Абакаров А.Д., Зайнулабидова Х.Р., Прокопович С.В. Статистическое моделирование сейсмических воздействий / Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2019. № 5. С. 19-27.Uzdin A.M., Smirnova L.N., Sorokina G.V., Abakarov A.D., Zainulabidova H.R., Prokopovich S.V. Statistical modeling of seismic impacts. Earthquake-resistant construction. Safety of structures. 2019; 5: 19-27. (In Russ)Зайнулабидова Х.Р. Параметры колебаний скальных грунтов при землетрясениях различной интенсивности / Известия высших учебных заведений. Строительство. 2019. № 2 (722). С. 110-120.Zainulabidova H.R. Parameters of vibrations of rocky soils during earthquakes of various intensity / News of higher educational institutions. [Stroitelʹstvo] Construction. 2019; 2 (722): 110-120. (In Russ)Zainulabidova K.R. Nonlinear behavior of soils under exposure to seismic activity / Soil Mechanics and Foundation Engineering. 2019. Т. 56. № 1. С. 48-53.Zainulabidova K.R. Nonlinear behavior of soils under exposure to seismic activity .Soil Mechanics and Foundation Engineering. 2019; 56(1):. 48-53.A.D. Abakov, H.R. Zainulabidova, H.M. Omarov, R.G. Gasanov Computational models of seismic effects taking into account the extent of the seismological information completeness IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 698 (2019) 022004 doi:10.1088/1757-899X/698/2/022004A.D. Abakov, H.R. Zainulabidova, H.M. Omarov, R.G. Gasanov Computational models of seismic effects taking into account the extent of the seismological information completeness IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 698 (2019) 022004 doi:10.1088/1757-899X/698/2/022004 (In Russ)Абакаров А.Д., Гасанов Р.Г. Оценка надежности и живучести систем с учетом взаимосвязи элементов при сейсмическом воздействии. Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2019; 46 (2): 118-125.Abakarov A.D., Hasanov R.G. Assessment of reliability and survivability of systems taking into account the interrelation of elements under seismic impact.[Vestnik Dagestanskogo Gosudarstvennogo Tekhnicheskogo Universiteta. Tekhnicheskiye nauki] Herald of Daghestan State Technical University. Technical Sciences. 2019; 46 (2): 118-125. (In Russ)Рутман Ю.Л., Ковалева Н.В., Давыдова Г.В. Определение оптимальных параметров демпфирования в системах сейсмоизоляции // Инженерно-строительный журнал. –2013. – № 5 (40). – С. 107–115.Rutman Yu.L., Kovaleva N.V., Davydova G.V. Determination of optimal damping parameters in seismic isolation systems. [Inzhenerno-stroitelʹnyy zhurnal] Engineering and Construction Journal. 2013; 5 (40): 107-115. (In Russ)Абакаров А.Д., Зайнулабидова Х.Р. К определению расчетных уровней ускорений сейсмических колебаний грунтов с учетом местных сейсмологических особенностей.// Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений.-2001, №5, с.6-7.Abakarov A.D., Zainulabidova Kh.R. To determine the calculated levels of accelerations of seismic vibrations of soils taking into account local seismological features. Earthquake-resistant construction. Safety of structures.2001;5:6-7. (In Russ)Синящек М.Н. К статистической теории сейсмических спектров.// Строительная механика и расчет сооружений.- 1982, №2, с. 62-65Sinyashek M.N. To the statistical theory of seismic spectra. Construction mechanics and calculation of structures. 1982; 2: 62- 65(In Russ)Денисов Б.Е., Кахновский А.М. Методы представления сейсмометрической информации в цифровую форму.// Сейсмостойкое строительство.- М.: ЦНИИСК им. Кучеренко, 1977, №11, с. 18-22.Denisov B.E., Kakhnovsky A.M. Methods of presenting seismometric information in digital form. Earthquake-resistant construction. - M.: TSNIISK im. Kucherenko, 1977;11: 18-22. (In Russ)Apap, R. M., and Grossmann, I. E. (2017). Модели и вычислительные стратегии многоступенчатого стохастического программирования в условиях эндогенных и экзогенных неопределенностей. Вычисл. Chem. Eng. 103, 233-274. doi:10.1016/j.compchemeng.2016.11.011Apap, R. M., and Grossmann, I. E. (2017). Models and computational strategies of multi-stage stochastic programming in conditions of endogenous and exogenous uncertainties. Calculation. Chem. Eng. 103, 233-274. doi:10.1016/j.compchemeng.2016.11.011Мушик Э., Мюллер П. Методы принятия технических решений. – М.: Мир, 1990. – 208 сMushik E., Muller P. Methods of technical decision–making. M.: [Mir] World 1990; 208. (In Russ)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.