ГОСТ 30630.5.4—2013
4 Общие положения
Воздействие землетрясений представляет собой вибрации, которые могут быть смоделированы
как случайные процессы и могут влиять на изделия, вызывая напряжения различных видов.
В настоящем разделе приведенаинформация о характеристике землетрясений ио
динамических свойствах изделий во время землетрясений. Приведенные числовые значения
являются типовыми и иллюстративными. Их не следует использовать в качестве конкретных
требований.
П ри м е ч а н и е - В МЭК 60721-2-6 данные об ускорениях приведены дпя свободной поверхности
земли: уточнения, относящиеся к сооружениям, представлены только в самом общем виде. В настоящем
стандартеэти данные болееполныеи конкретные.
4.1 Происхождение и распространение землетрясений
Землетрясения возникают тогда, когда напряжение в глубинах земной коры возрастает до
степени, вызывающей ее разрыв. Эти явления происходят в районах, известных в качестве зон
сейсмической активности, имеющих такие географические особенности, как океанические подводные
горные гряды, горные цепи, вулканы, океанические хребты, тектонические разломы.
Внезапныйразрыввысвобождаетпотенциальнуюэнергиюдеформации,которая
распространяется от очага землетрясения в форме трех типичных основных волн (с различными
скоростями):
продольных объемных волн, вызывающих сжатие и расширение породы в направлении
распространения волн;
поперечных волн, вызывающих сдвиг породы в направлении, перпендикулярном к
направлению распространения волн;
поверхностных волн, являющихся комбинацией двух предыдущих и приводящих к
возникновению сейсмических воздействий на поверхности земли.
.
П р и м е ч а н и е - Если эпицентр землетрясения находится на дне крупного водного пространства
(моря, океана), то энергия деформации может вызвать
появление
новых мощных водяных волн высотой до
нескольких метров, распространяющихся по поверхности водного пространства с большой скоростью при
подходек берегутакаяволна образуетогромную стенуприбоябольшойразрушительнойсилы (цунами).
4.2 Последствия землетрясений
Землетрясениявызываютслучайныеперемещениягрунта,которыехарактеризуются
последовательными, но статистически независимыми горизонтальной и вертикальной составляющими.
Умеренное землетрясение может продолжаться от 15 до 30 с; сильное землетрясение - от 60 до 120 с;
жесткая часть землетрясения с наибольшим ускорением земли - до 10 с.
Максимальная энергия типичного широкополосного случайного колебания находится в пределах
частот от 1 до 30-35 Гц. причем наиболее разрушительные эффекты наблюдаются при частотах от 1 до
10 Гц.
П р и м е ч а н и е - При проектировании значение максимального ускорения используют для расчета
нагрузок в одном направлении.
4.3 Фундаменты изделий
В типичном широкополосном спектре, описывающем перемещение земной поверхности,
преобладаюткратные частоты.Вибрацияприперемещенииземнойповерхности(как
горизонтальная, так и вертикальная) может быть усилена в фундаментах изделий. Для любого
данного перемещения земной поверхности степень усиления зависит от частотной характеристики
вибрации системы (грунт, фундамент и изделие) и от механизма демпфирования.
4.4 Изделия в зданиях и сооружениях
Перемещение грунта (главным образом горизонтальное) может быть отфильтровано и усилено
на промежуточных конструкциях зданий, на которых возникают отклонения гармонических колебаний
пола здания. Типичный узкополосный слектр. описывающий передвижение пола здания, показывает,
что может преобладать одна частота возбуждения. Динамический ответ от закрепленных изделий
может достигать ускорения, во много раз превышающего максимальное ускорение земли, в
зависимости от относительного демпфирования и собственных частот системы. Степень усиления и
ширина полосы случайного колебания зависят от спектра ответа каждого здания и конструкции
изделия.
3