ЧИСЛЕННОЕ РЕШЕНИЕ ТРЕХМЕРНЫХ ЗАДАЧ СЕЙСМОСТОЙКОСТИ ЗАГЛУБЛЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ
В работе предложена эффективная численная методика решения трехмерных задач сейсмостойкости заглубленных крупногабаритных сооружений, которая позволяет учесть эффекты контактного взаимодействия стенок сооружения с прилегающим грунтом, влияние поля силы тяжести, неоднородное строение грунтовой среды, а также различные варианты расположения гипоцентра землетрясения. В рамках данной конечно-элементной вариационно-разностной методики проведено обоснование выбора размеров расчетной области примыкающего к сооружению грунта и моделей сплошной среды для описания твердых и мягких грунтовых оснований. Разработана численная методика определения кинематических граничных условий на нижней границе расчетной области грунта по заданной на поверхности грунта экспериментальной акселерограмме. Для исключения влияния краевых эффектов на результаты решения задачи предложены специальные мало отражающие волны граничные условия. Описанные методы и алгоритмы решения задач сейсмостойкости сооружений реализованы в сертифицированном программном комплексе «Динамика-3», проведено распараллеливание разработанного конечно-элементного алгоритма по принципу пространственной декомпозиции расчетной области. Разработанная численная методика позволила корректно поставить задачу о сейсмических вибрациях заглубленного сооружения, сократить вычислительные затраты и повысить эффективность численных исследований сейсмостойкости сооружений. Благодаря этому стал технически возможным многократный пересчет задачи с различными вариантами воздействия - такие расчеты отражают опыт многих землетрясений, что повышает достоверность получаемых оценок. В статье приведены результаты типовых расчетов сейсмостойкости заглубленного сооружения АЭС - взаимные вертикальные и горизонтальные смещения стенок здания и грунта, - которые в дальнейшем могут быть использованы для оценки прочности примыкающих к сооружению подземных трубопроводов.