Трёхмерное численное моделирование системы геотехнической сейсмоизоляции для снижения потенциального ущерба, вызванного разжижением грунта

Прошедшие землетрясения показали, что разжижение грунта может нарушать устойчивость конструктивных систем, вызывая значительные нелинейные деформации, боковое растекание и осадки. В настоящем исследовании рассматривается применение геотехнической сейсмоизоляции (GSI) в качестве метода снижения последствий разжижения грунта. Проведено трёхмерное (3D) современное численное моделирование с использованием передовой платформы OpenSees (версия 3.7.1), которая эффективно учитывает деформируемость грунта, а также нелинейные эффекты разжижения. Рассматриваемое сооружение представляет собой малоэтажное здание из железобетона (RC), опирающееся на мелкозаглублённый фундамент, вокруг которого размещён слой GSI. На систему воздействуют пять выбранных акселерограмм землетрясений, чтобы продемонстрировать эффективность системы GSI в снижении избыточного порового давления, являющегося основной причиной разжижения грунта. Для грунта (сдвиговая деформация, избыточное поровое давление, продольное перемещение и осадка поверхности) и сооружения (поперечная сила в основании, ускорение кровли и межэтажный относительный сдвиг) рассматривается ряд ключевых параметров отклика, что позволяет обосновать применение GSI в качестве метода снижения последствий и проиллюстрировать устойчивость всей системы.