Надежность геотехнической сейсмоизоляции (gsi) для снижения воздействий землетрясения

Аннотация

Статья посвящена исследованию взаимодействия геотехнической сейсмоизоляции в виде грунтовых подушек, основания и надземной части сооружения с целью повышения надёжности и устойчивости зданий, расположенных в сейсмоопасных районах. Целью исследования является численное моделирование сейсмической надёжности зданий с геотехнической сейсмоизоляцией в виде грунтовых подушек, а также вероятностная оценка увеличения деформаций основания и динамических характеристик здания при землетрясениях заданной интенсивности. Методология исследования включает теоретический анализ, численное моделирование методом конечных элементов в программном комплексе PLAXIS 2D, интерпретацию полученных результатов, а также расчёт надёжности здания с применением вероятностных методов, учитывающих статистическую неоднородность и случайные воздействия. В работе исследована эффективность систем сейсмоизоляции в виде грунтовых подушек, выполненных из песка, щебня, а также песка, армированного геосеткой. Определены показатели надёжности по осадке основания, а также вероятности превышения допустимых ускорений на уровне фундамента и в верхней части здания. Результаты анализа показали, что применение геотехнической сейсмоизоляции (GSI) приводит к снижению горизонтальных ускорений на уровне подошвы фундамента и в верхней точке здания примерно на 16 %. Вероятностная оценка показала, что вероятность превышения допустимого ускорения в верхней части здания снижается с 27 % до 7,84 %, при этом коэффициент надёжности возрастает до βat = 1,42 (увеличение на 73 %). Полученные результаты подтверждают высокую эффективность геотехнической сейсмоизоляции в виде грунтовых подушек и обосновывают возможность её применения в современной инженерной практике как доступного, надёжного и адаптивного метода снижения сейсмических рисков.