Способ сейсмозащиты грунтовой плотины

/52 1)5 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ сейсмиведено ебанийВ ГОСУДА Р СТ В Е ННЫ И КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт сейсмостойкого строительстваи сейсмологии АН ТаджССР(56) Авторское свидетельство СССРФ 971985, кл. Е 02 В 7/52, 1981,Авторское свидетельство СССРМ 1054505, кл, Е 02 В 7/52, 1982,(54) СПОСОБ СЕЙСМОЗАЩИТЫ ГРУНТОВОЙ ПЛОТИНЫ(57) Изобретение относится к сейсмостойкому строительству, а именно к способам Изобретение относится к области сейсмостойкого строительства и предназначенодля "усиления" сооружения непосредственно е момент воздействия землетрясения путем использования принципов нелинейнойдинамики,Цель изобретения - снижение экономических затрат и повышение сейсмостойкости грунтовой плотины непосредственно втечение сейсмического воздействия,На фиг. 1 и 2 приведены схемы плотины(поперечный - фиг. 1 и продольный - фиг. 2профили) с пунктами регистрации колебаний; на фиг. 3 показаны амплитудно-частотная храктеристика плотины и зависимостьпреобладающей частоты колебаний моделиот амплитуды воздействия; на фиг. 4 даноспектрально-временное представление кообеспечения сейсмостойкости гидросооружений в момент воздействия землетрясения, Цель изобретения - снижение экономических затрат и повышение сейсмостойкости грунтовой плотины непосредственно в течение сейсмического воздействия. Обеспечивается это благодаря тому, что в момент сейсмического воздействия возбуждают вибратором колебания в плотине на частотах, в 3 - 7 раэ превышающих частоты колебаний плотины. Происходит процесс хаотизации колебаний, приводящий к рассеиванию энергии сейсмического воздействия и снижению интенсивности колебаний плотины. 5 ил,лебании скального основания прическом воздействии; на фиг. 5 при спектрально-временное поле кол гребня 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, скальное основание 3, центральное водоупорное ядро 4; упорные призмы 5 из галечника; упорный банкет 6 иэ каменной наброски; смотровые галереи 7; водохранилище 8; пригрузка 9 из рваного камня; пункты расположения вибратора 10 и взрыва 11: зона 12 пузырьковой завесы. На фиг. 3 Ьн, 1 - частоты колебания натурной плотины и модели - позиции а и Ь соответственно; А - амплитуда колебаний, На фиг4: максимальная и текущая амплитуды ускорения колебаний скального основания; масштаб ускорений: 1,0 = 90 смlс; Гн и т, - моменты начала и окончания колебаний соответственно; пунктиром показано направление временного дрейфа частот колебаний с максимальными интенсивностями. На фиг. 5 С, С - максимальная и текущая амплитуды ускорения колебаний гребня плотины; 1,0 = 210 см/с; т - текущее время;2,т и г - моменты начала и окончания колебаний; 1 - 12 - моменты вырождения колебаний отдельных локализованных участков,Способ осуществляют следующим образом.В плотине и ее основании располагают антенны для регистрации сейсмических колебаний, состоящие из сейсмоприемников, кабельных коммуникаций, регистраторов и ЭВМ. Указанные антенны (1, 2) улавливают сейсмические сигналы во время землетрясения, передают их по кабельным коммуникациям на регистраторы и ЭВМ, ЭВМ осуществляет обработку поступающих сигналов и проводит спектрально-временной анализ колебаний основания, плотины. Из спектрально-временного анализа в реальном масштабе времени определяют основную частоту сейсмического воздействия и колебаний плотины. В момент развития в спектре колебаний вторых субгармоник от основной частоты воздействия и (или) их комбинаций и исчезновения основной частоты возбуждают колебания в плотине на более высоких частотах, превышающих в 3 - 7 раз частоты доминирующих колебаний, Частоты возбуждаются вибратором или импульсным источником электродинамического действия, которые устанавливаются на одном из бортов каньона. В результате вибрационного воздействия относительно малой мощности (в 10 - 10 раз меньше поэсравнению с энергией основного воздействия) образуются регулярные колебания на одной из субгармоник плотины. Из-эа нелинейности материала грунтовой плотины энергия колебаний, расположенная по гармоникам соЬственных колеЬаний сооруже 5 10 15 20 25 30 35 40 45 ния. начнет перетекать на гармонику, имеющую регулярную основу(эа счет подпитывания вибратором), Таким образом, как бы искусственно стимулируется процесс хаотизации колебаний, В результате происходит дополнительное рассеивание (поглощение) энергии сейсмического воздействия, что приводит к снижению интенсивности колебаний сооружения.Для осуществления предлагаемого способа существуют серийные оборудование и аппаратура ,сейсмометры типа С-С, ОСП; магнитографы Н, ЭВМ М, вибратор эксцентриковый на основе серийного электродвигателя; взрывная машина, заряды ВВ (тротил) и т.д. Формула изобретения Способ сейсмозащиты грунтовой плотины, состоящий в воздействии на плотину, находящуюся в поле продольных и поперечных волн регистрируемых сейсмической аппаратурой, в момент землетрясения магнитным переменным полем и в изменении упругих характеристик плотины, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения экономических затрат и повышения сейсмостойкости грунтовой плотины непосредственно в течение сейсмического воздействия, регистрацию колебаний плотины и ее скального основания пространственной антенной сейсмоприемников начинают с момента вступления продольных волн от землетрясения, затем сигналы с антенны направляют на электронно-вычислительную машину, определяют основную частоту сейсмического воздействия и по непрерывно получаемому в реальном времени спектрально-временному анализу колебательной реакции плотины в момент развития в спектре колебаний вторых субгармоник от основной частоты воздействия и (или их комбинаций) возбуждают вибратором колебания в плотине на более высоких частотах, в 3 - 7 раз превышающих частоты доминирующих колебаний, до момента исчезновения колебаний с опасной амплитудои и частотой, 1654436Псперечный разрез1654436 Фий. ХСоставитель А, Знаменскийктор Е, Хоринз Техред М.Моргентал Корректор Л. Бескид Заказ 2289 Тираж 393 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 НТ СССР оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10