Вісники та науково-технічні збірники, журнали
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/12
Browse
7 results
Search Results
Item Influence of local seismotectonic and engineering-geological conditions on seismic danger of territories (exemplified by a construction site in Uzhgorod city)(Видавництво Львівської політехніки, 2020-02-25) Купльовський, Б. Є.; Бубняк, І. М.; Волошин, П. К.; Павлюк, О.; Крук, О.; Тревого, І. С.; Kuplovskyi, B. Ye.; Bubniak, I. M.; Voloshyn, P. K.; Pavlyuk, O.; Kruk, O.; Trevoho, I.; Національний університет “Львівська політехніка”; Інститут геофізики ім. С. І. Субботіна НАН України; Львівськмй національний університет ім. І.Франка; Національна академія сухопутних військ ім. гетьмана П. Сагайдачного; Lviv Polytechnic National University; Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine; Ivan Franko National University of Lviv; Hetman Petro Sahaidachnyi National Army AcademyМета. Виявити положення потенційних сейсмоактивних зон, в яких можуть виникати місцеві землетруси. Дати кількісну оцінку розрахункової інтенсивності сейсмічних струшувань (у балах шкали MSK-64) з урахуванням ефектів, пов’язаних із локальними тектонічними та інженерно-геологічними умовами досліджуваного майданчика. Методика. Сейсмотектонічний потенціал активізованих, чи потенційно сейсмоактивних, сегментів розломів (лінеаментів), які відсікаються поперечними до їх простягання розломами такого або нижчого порядку, розташованих максимально близько від досліджуваної ділянки, встановлюють на основі усієї сукупності даних про зв’язок між довжиною та магнітудою приурочених до нього максимальних за енергетикою землетрусів. Кількісну оцінку розрахункової інтенсивності сейсмічних струшувань методом сейсмогеологічних аналогій для цієї території виконано згідно із нормами, регламентованими ДБН В.1.1-12-2014. Результати. На підставі аналізу інформації про геодинамічну і сейсмотектонічну ситуацію у районі майданчика розташування проєктованих споруд встановлено положення потенційних сейсмоактивних зон, у яких можуть виникати місцеві землетруси. Визначено сейсмотектонічний потенціал найближчих до майданчика сегментів розломів у термінах максимальних магнітуд, які з імовірністю 99 % не будуть перевищені за найближчі 50 років. Безпосередньо поблизу майданчика розташовані сегменти розломів (1–5), позначені на тектонічній карті. Найбільші сейсмотектонічні потенціали Mmax = 4,32, Mmax = 4,03 у розломів 1 і 4 з довжинами лінеаментів L = ~18,91 км, L = ~13,23 км. У розломів 2, 3, 5 менші значення сейсмотектонічного потенціалу Mmax = 3,42; 3,60; 3,48. Відомо, що землетруси у Закарпатському прогині неглибокі, тобто відбуваються на глибинах 2–5 км. За таких умов IRM = 7,27, IRM = 7,34 для розломів 1 і 4 є найбільшим, у решти розломів 2, 3 і 5 менші значення IRM = 4,38; 5,49; 3,48 бала, за макросейсмічною шкалою MSK-64 і ДСТУ-Б-В.1.1-28 2010 відповідно. Оцінку взято для ґрунтів ІІ категорії за сейсмічними властивостями. Максимальний розрахунковий вплив від місцевих потенційних землетрусів на територію майданчика оцінюється як IRM = 7,34 бала за макросейсмічною шкалою MSK-64 і ДСТУ-Б-В.1.1-28:2010. За даними інженерно геологічних досліджень, у межах десятиметрового шару, нижче від позначки планування, ґрунти виділеного на майданчику інженерно-геологічного району зараховано до ІІ категорії за сейсмічними властивостями. Об’єкт реконструкції належить до класу наслідків (відповідальності) СС3. Згідно із картою ЗСР-2004–С нормативна (фонова або вхідна) інтенсивність сейсмічних струшувань майданчика становить IN = 8 балів за шкалою MSK-64. Наукова новизна. Визначено сейсмоактивні розломи в околі м. Ужгород, розраховано сейсмотектонічний потенціал та максимально можливий вплив від місцевих землетрусів на територію ділянки забудови та стійкість проєктованих споруд. Практична значущість. СМР майданчиків будівництва дає уточнені значення сейсмічних впливів щодо загального сейсмічного районування країни, що дає змогу на етапі проєктування сейсмостійкого будівництва враховувати можливий приріст сейсмічної бальності. Врахування результатів СМР під час будівництва інженерних конструкцій дає змогу уникнути людських жертв і зменшити економічні втрати за сейсмічних проявів.Item Моделювання напружено-деформованого стану основ інженерних конструкцій для оцінки сейсмічного впливу(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Ю. П. Стародуб; Купльовський, Б. Є.; Брич, Т. Б.; Прокопишин, В. І.; Олещук, О. П.; Олещук, Є. І.Мета. Метою проведеної роботи була оцінка зміни передаточної характеристики сейсмічного середовища за додаткового навантаження на нього масивних інженерних конструкцій. Такий аналіз дасть змогу точніше оцінити характеристики осадових товщ під час досліджень передаточних характеристик середовища під інженерними спорудами вже на етапі проектування самих конструкцій. Методика. Частотну характеристику середовища отримано розв’язанням прямої динамічної задачі сейсміки. Для вирішення цієї задачі та розрахунку напружено-деформованого стану середовища використовувався метод скінчених елементів. Цінність цього методу математичного моделювання полягає в можливості проводити розрахунки для середовищ із складною геометричною будовою та різноманітними включеннями. Задаючи сигнал у вигляді, близькому до дельта імпульсу, отримуємо відклик середовища у повному можливому діапазоні частот коливання моделі, без додаткової обробки вхідних та вихідних сигналів. Результати. Здійснений розрахунок напружено-деформованого стану осадового шару під великими інженерними конструкціями. Змодельоване хвильове поле у середовищі. Розрахунок напружено-деформованого стану осадового шару та моделювання хвильового поля для цього середовища проводилося для трьох моделей: перша – модель осадового шару без інженерних конструкцій; друга та третя моделі – те саме середовище з розміщеними на них інженерними конструкціями з основою фундаменту 46 м та 86 м відповідно. Розраховано передаточну характеристику осадового шару для трьох моделей. Проведене моделювання показало, що передаточна характеристика середовища суттєво змінюється залежно від навантаження, яке викликане спорудами. Наукова новизна. Показаний підхід дає змогу розрахувати передаточну характеристику осадового шару, яка характе- ризуватиме середовище після зміни напружено-деформованого стану, математичними методами, не проводячи інструментальних досліджень. Практична значущість. Запропонована методика дає можливість оцінювати передаточну характеристику сейсмічного середовища та зміну її на етапі проектування складних конструкцій і вносити необхідні виправлення вже на цьому етапі. Цель. Целью проведенной работы является оценка изменения передаточной характеристики сейсмической среды при дополнительной нагрузке мощными инженерными конструкциями. Такой анализ позволяет более точно оценивать характеристики осадочных слоев при исследовании передаточных характеристик середы под инженерными сооружениями уже на этапе проектирования. Методика. Частотные характеристики среды было получено путем решения прямой динамической задачи сейсмики. Для решения этой задачи и расчета напряженно-деформированного состояния среды использовался метод конечных элементов. Ценность этого метода математического моделирования в том, что он позволяет проводить расчеты для сложных геометрически сред и с разнообразными включениями. Используя сигнал в виде, близком к дельта импульсу, ми получаем отзыв среды в полном диапазоне частот колебаний модели, без дополнительной обработки входных и выходных сигналов. Результаты. Проведен расчет напряженно- деформированного состояния осадочного слоя под большими инженерными конструкциями. Смоделировано волновое поле в среде. Расчет напряженно-деформированного состояния осадочного слоя и моделирования волнового поля для этой среды проводилось для трех моделей: первая – модель осадочного слоя без инженерных конструкций; вторая и третья модели – та же среда с размещенными на них инженерными конструкциями с основанием фундамента 46 м и 86 м соответственно. Рассчитано передаточную характеристику осадочного слоя для трех моделей. Проведенное моделирование показало, что передаточная характеристика среды существенно меняется в зависимости от нагрузки, вызванной сооружениями. Научная новизна. Данный подход позволяет рассчитать передаточную характеристику осадочного слоя, которая будет характеризовать среду после изменения напряженно-деформированного состояния, математическими методами, не проводя инструментальных исследований. Практическая значимость. Эта методика позволяет оценивать передаточную характеристику сейсмической среды и изменение ее на этапе проектирования сложных конструкций, а также вносить необходимые исправления уже на этом этапе. Purpose. The aim of this work was to evaluate changes in the transfer characteristics of the seismic environment with additional loading of massive engineering structures. This analysis will help to more accurately assess the characteristics of sedimentary layer in the study of the transfer characteristics of environment under the engineering structures already at the design stage of construction. Methodology. Frequency characteristic of environment was obtained by solving the direct dynamic seismic problem. To solve this problem and calculate the stress-strain state of the environment was used finite element method. The value of this method of mathematical modeling is the ability to make calculations for environments with complex geometrical structure and various inclusions. Setting a signal as close to the delta impulse, we receive environment response in the full possible frequency range of fluctuations in the models, without additional processing input and output signal. Results. Calculation of stress-strain state of the sedimentary layer under the large engineering structures was carried out. Wave field in the surrounding environment was modeled. Calculation of stress-strain state of the sedimentary layer and modeling of wave field for this environment was conducted for the three models: the first – the model of the sedimentary layer without engineering structures; the second and third model – the same environment with placed engineering structures with base of the foundation 46 m and 86 m, respectively. Transfer characteristics of sedimentary layer of the three models were calculated. The conducted simulation showed that the transfer characteristic of environment changes significantly depending on the load caused by buildings. Scientific innovation. Showed approach allows us to calculate the transfer characteristics of the sedimentary layer that will characterize the environment after the change of the stress-strain state, only using mathematical methods without making instrumental studies. Practical significance. This technique allows to evaluate the transfer characteristics of the seismic environment and its change at the design stage of complex structures and make necessary corrections already at this stage.Item Зовнішні границі виділених об'єктів при моделюванні методом скінчених елементів(Видавництво Львівської політехніки, 2013) Брич, Т. Б.; Купльовський, Б. Є.Проведено аналіз проблем моделювання хвильових полів методом скінчених елементів в необмежених областях і методів їх подолання. Для оптимального вирішення пропонується використовувати нескінчені елементи по межі досліджуваної зони в комплексі зі стандартним скінчено-елементним моделюванням самої зони досліджень. Важливим при цьому є вибір функцій форми для нескінчених елементів у залежності від умов затухання хвиль на нескінченості. Проведен анализ проблем моделирования волновых полей методом конечных элементов в бесконечных областях и методов их преодоления. Для оптимального решения предлагается использовать бесконечные элементы на границе исследуемой зоны в комплексе со стандартным конечно-элементным моделированием самой зоны. Важным при этом является выбор функций формы для бесконечных элементов в зависимости от условий затухания волн на бесконечности. The problems of wave field modeling with finite element method in unbounded domains and methods to deal with them are analyzed. To obtain optimal solution, using of infinite elements is proposed on the boundaries of the modeled area combined with standard finite-element modeling inside the area. It is important however to choose the shape functions of infinite elements depended on the conditions of wave decay at infinity.Item Моделювання пружно-динамічних ефектів земної кори під атомними електростанціями (на прикладі Чорнобильської АЕС)(Видавництво Львівської політехніки, 2015) Стародуб, Ю. П.; Кендзера, О. В.; Купльовський, Б. Є.; Брич, Т. Б.; Прокопишин, В. І.; Олещук, О. П.; Олещук, Є. І.Мета. Метою роботи є створення методики моделювання сейсмічних хвильових полів для широкого класу вертикально- і горизонтально-неоднорідних шаруватих середовищ. Моделювання дасть змогу точніше оцінити характеристики осадових товщ під час дослідження передаточних характеристик середовища під інженерними спорудами. Методика. Моделювання в області інженерної сейсміки потребує використовувати широкий частотний діапазон (у межах частот від 0 до 200 Гц) для дослідження всіх можливих впливів на інженерні споруди. Для розв’язання прямої задачі необхідно використовувати математичні методи моделювання, які дають змогу враховувати різні види і форми неоднорідностей, а також враховувати складну будову осадового шару. Дослідження проводилося через розв’язання прямої динамічної задачі сейсміки методом скінчених елементів. Цей метод математичного моделювання дає можливість проводити розрахунки для моделей, які є складні за своєю будовою. Під час розв’язання прямої динамічної задачі сейсміки вказаним методом коливання середовища розраховуються для кожного моменту часу, тому не втрачається можливість врахування різних обмінних ефектів всередині моделі, а також розраховуємо моделі з різною складною геометричною будовою середовища та різноманітними включеннями. Для моделювання використовувалися наявні двомірні моделі середовища. Під час завдання сигналу у вигляді, близькому до дельта-імпульсу, отримано відклик середовища у повному можливому діапазоні частот коливання моделі, без додаткового оброблення вихідних результатів. Результати. Створений програмний пакет для математичного моделювання сейсмічного хвильового поля. Результатом моделювання є отримане поле переміщень, швидкостей переміщень, прискорення, а також відповідні частотні характеристики для цієї моделі. Наукова новизна. Отриманий у результаті досліджень програмний пакет дає змогу в інтерактивному режимі досліджувати динамічні характеристики і резонансні частоти осадового шару. Практична значущість. У результаті досліджень отримане хвильове поле і частотна характеристика осадового шару під інженерною спорудою. Аналіз частотних характеристик середовища дає можливість отримати резонансні частоти, які потрібно враховувати при проектуванні великих інженерних конструкцій. Цель. Целью работы является создание методики моделирования сейсмических волновых полей для широкого класса вертикально- и горизонтально-неоднородных слоистых сред. Моделирование позволит более точно оценить характеристики осадочных толщ при исследовании передаточных характеристик среды под инженерными сооружениями. Методика. При моделировании в области инженерной сейсмики нужно использовать широкий частотный диапазон (в пределах частот от 0 до 200 Гц) для исследования всех возможных воздействий на инженерные сооружения. При решении прямой задачи необходимо использовать математические методы моделирования позволяющие учитывать различные виды и формы неоднородностей, а также учитывать сложное строение осадочного слоя. Исследования проводились путем решения прямой динамической задачи сейсмики методом конечных элементов. Данный метод математического моделирования позволяет проводить расчеты для сложных по своему строению моделей. При решении прямой динамической задачи сейсмики этим методом колебания среды рассчитываются как одно целое для каждого момента времени, поэтому не теряется возможность учета различных обменных эффектов внутри модели, а также мы можем рассчитывать модели разной сложности геометрического строения среды и различными включениями. Для моделирования использовались существующие двумерные модели среды. При задании сигнала в виде близком к дельта импульса мы получаем отклик среды в полном возможном диапазоне частот колебания модели, без дополнительной обработки исходных результатов. Результаты. Созданный программный пакет для математического моделирования сейсмического волнового поля. Результатом моделирования является полученное поле перемещений, скоростей перемещений, ускорений а также соответствующие частотные характеристики для данной модели. Научная новизна. Полученный в результате исследований программный пакет позволяет в интерактивном режиме исследовать динамические характеристики и резонансные частоты осадочного слоя. Практическая значимость. В результате исследований получено волновое поле и частотная характеристика осадочного слоя под инженерным сооружением. Анализ частотных характеристик среды позволяет получить резонансные частоты, которые нужно учитывать при проектировании крупных инженерных конструкций. Purpose. The aim of study is to create the method of seismic wave fields modeling for a broad class of vertically and horizontally inhomogeneous layered media. Simulation will make it possible to more precisely assess the characteristics of sedimentary strata in the study of the transmission characteristics of the environment under the engineering structures. Methodology. At modeling in engineering seismology should be used a wide frequency range (from 0 to 200 Hz) to study all possible effects on engineering structures. While solving the direct problem need to use mathematical modeling techniques that allow taking into account the different types and forms of inhomogeneities, as well as the complex structure of the sedimentary layer. The research was conducted by solving the direct dynamic problem of seismic with finite element method. This method of mathematical modeling allows calculations for models which are complicated in their structure. When solvingthe direct dynamic problem of seismicity with this method, wave propagation are calculated for each time point, so do not lose the ability to consider different exchange effects inside the model and also we can calculate models with different complex geometric structure and various inclusions. For simulations were used existing two-dimensional models. When setting signal as close to the i -impulse, we get the response in full possible frequency range of model without additional processing output results. Results. The software package for mathematical modeling of seismic wave field was created. A result of modeling are obtained field of displacements, velocities of displacement, acceleration, as well as appropriate frequency characteristics for this model. Originality. The software package obtained allows investigating dynamic characteristics and resonance frequencies of the sedimentary layer in interactive mode. Practical significance. Based on the results of research, the wave field and the frequency response of the sedimentary layer under the engineering structure were obtained. Analysis of frequency characteristics of environment provides a resonant frequency to be considered in the design of large engineering structures.Item Моделювання хвильового поля методом скінченних елементів на структурі Дробишівського газоконденсатного родовища(Видавництво Львівської політехніки, 2012) Стародуб, Ю. П.; Брич, Т. Б.; Купльовський, Б. Є.Наведено результати моделювання сейсмічного хвильового поля на моделі розрізу земної кори (на прикладі Дробишівського газоконденсатного родовища). Розріз земної кори, отриманий геофізичними дослідженнями свердловин, подано у вигляді пластової моделі. Під час моделювання хвильового поля сейсморозвідки враховано особливості двовимірного розрізу - поздовжні, поперечні та обмінні хвилі, одержані на сейсмограмах поздовжніх і поперечних коливань. В работе представлены результаты моделирования сейсмического волнового поля на модели сечения земной коры (на примере Дробишивского газоконденсатного месторождения). Разрез земной коры, полученный геофизическим исследованием скважин, представлен в виде пластовой модели. При моделировании волнового поля сейсморазведки учитывались особенности двумерного сечения – продольные , поперечные и обменные волны, полученные на сейсмограммах продольных и поперечных колебаний. The results of seismic wave field modeling on the cross-section model of the crust (for Drobyshivske gas-condensate field example) were presen ted. The cut of the crust which resul ting the boreholes geophysical studies is represented as a reservoir model. When modeling, seismic wave field features of two-dimensional cross section were taken into account – longitudinal, transv erse and exchange waves re ceived on seismograms of longitudinal and transverse vibrations.Item Моделювання хвильового поля на структурі газоконденсатного родовища(Національний університет “Львівська політехніка”, 2011) Стародуб, Ю. П.; Купльовський, Б. Є.; Гончар, Т. М.У роботі представлені результати моделювання сейсмічного хвильового поля на моделі перетину земної кори (на прикладі Дробишівського газоконденсатного родовища). Складнопобудований розріз земної кори, отриманий геофізичним дослідженням свердловин, представлений у виді пластової моделі. При моделюванні хвильового поля сейсморозвідки враховувалися особливості двовимірного перетину: поздовжні, поперечні і обмінні хвилі отримані на сейсмограмах поздовжніх і поперечних коливань унаслідок задання розподілу швидкостей поздовжніх, поперечних хвиль і густини середовища в півпросторі. В работе представлены результаты моделирования сейсмического волнового поля на модели сечения земной коры (на примере Дробишивского газоконденсатного месторождения). Сложнопостроенный разрез земной коры, полученный геофизическим исследованием скважин, представлен в виде пластовой модели. При моделировании волнового поля сейсморазведки учитывались особенности двумерного сечения: продольные, поперечные и обменные волны, полученные на сейсмограммах продольных и поперечных колебаний вследствие задания распределения скоростей продольных, поперечных волн и плотности среды в полупространстве. The results of seismic wave field modeling on the cross-section model of the crust (for Drobyshivske gascondensate field example) were presented. Complicated cut of the crust, resulting geophysical study, represented as a reservoir model. When modeling, seismic wave field features of two-dimensional cross section were taken into account: longitudinal, transverse and exchange waves received on seismograms of longitudinal and transverse vibrations as a result of default distribution of velocities of longitudinal, transverse waves and the density in half-space medium.Item Метод Накамури та метод скінчених елементів при дослідженні АЧХС(Національний університет “Львівська політехніка”, 2011) Вербицький, С. Т.; Рожок, Н. І.; Брич, Т. Б.; Купльовський, Б. Є.З метою підтвердження можливості використання методу Накамури при дослідженні поверхневих шарів невідомої будови авторами проведено порівняльний аналіз дослідження амплітудно-частотної характеристики середовища (АЧХС) модифікованим методом Накамури та методом скінчених елементів (МСЕ) на структурі з визначеними динамічними характеристиками. С целью подтверждения возможности использования метода Накамуро для исследования поверхностных слоев неизвестного строения авторами проведен сравнительный анализ исследования амплитудно-частотной характеристики среды (АЧХС) модифицированным методом Накамуры и методом конечных элементов на структуре с известными динамическими параметрами. In order to confirm the possibility of using the method of Nakamura in the study of surface layers of unknown structure, the authors carried out a comparative analysis of solid amplitude-frequency response research by both of modified Nakamura’s technique and finite element method on the estimating dynamic characteristics of surface layers.