10806

Панков; Минобрнауки России, Самар. гос. аэрокосм. ун-т им. С. П. Королева (нац. исслед. ун-т). – Электрон. текстовые и граф. дан. (2.5 Мбайт). – Самара, 2012.

3. Левантовский, В. И. Механика космического полета в элементарном изложении, 3-е изд., дополненное и переработанное. – М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1980. – 512 с.

А.Е. Воробьева

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурностроительный университет»

ПРИМЕНЕНИЕ АДАПТИВНЫХ СИСТЕМ СЕЙСМОЗАЩИТЫ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ КРЫМСКОГО МОСТА ЧЕРЕЗ КЕРЧЕНСКИЙ ПРОЛИВ

В настоящее время уделяют большое внимание вопросам, связанным

сизучением поведения зданий и сооружений при землетрясении [3][4][6]. Крымский мост, который возводится для сообщения полуострова

Крым и основной материковой части России, строится в сейсмическиопасном районе. Различные варианты сейсмозащиты начались с самого начала: в конструктивной схеме – сравнительно короткие пролеты 55-64 м и соответственно большое количество опор (288 шт. под автомобильную часть, 307 шт. под железнодорожную часть).

Многие опоры были разработаны с системами повышенного демпфирования. По всему мосту устанавливают шок-трансмиттеры, которые работают как ремни безопасности и распределяют сейсмическую нагрузку равномерно по опорам.

В данной статье хочется обратить внимание на шок-трансмиттеры – это устройство адаптивной системы активной сейсмозащиты (система с включающимися связями).

Системы располагаются между элементами каркаса и диафрагмами жесткости (между опорой и дорожным полотном моста, рис.1), предназначенные для изменeния его динамических характеристик после превышения определенного порогового усилия в конструкциях и сопряжениях. [7]

290

Рис.1. Шок-трансмиттер

Вданной работе решено сравнить частоту собственных колебаний опоры с частотой конструкции, в которой применена адаптивная система.

ВПК SCAD была замоделирована схематичная конструкция опоры, приложена горизонтальная единичная нагрузка, произведен расчет. Перемещение в крайних точках составило (рис. 2).

0,03

0,03

0,03

0

0

Рис. 2. Схема перемещений конструкции

Частота собственных колебаний:

Критическое отношение частоты колебаний грунта к частоте собственных колебаний принимаем равным 0,9.

Частота колебаний грунта:

291

В качестве связей были приняты стальные профили квадратного сечения 35х5 (рис. 3).

0,01

0,01

0,01

0

0

Рис.3. Схема перемещений конструкции с включающимися связями

Расчет в ПК SCAD аналогичен. Были получены перемещения

.

Считаем частоту собственных колебаний измененной конструкции:

Определяем отношение частот и динамические коэффициенты. Строим график зависимости отношения частот от динамического коэффициента.

292

Рис. 4. График зависимости коэффициента динамичности от относительной частоты

По графику видим резкий перепад со значения до . В момент, когда частота внешнего воздействия и собственная частота начинают выравниваться, в работу включаются связи, которые увеличивают жесткость конструкции.

Литература

1.Альманах. Крымский мост. Хроника строительства, – 74 с

2.Кадисов Г.М. Динамика и устойчивость сооружений, – М. Изд-во АСВ, 2007. – 272с.

3.Лампси Б.Б., Хазов П.А., Кофорова О.М., Генералова А.А. Методы определения собственных частот многоэтажных зданий // Вестник волжского регионального отделения российской академии архитектуры и строительных наук. ННГАСУ, Нижний Новгород, 2016, №19. С. 176-180.

4.Никитина Е.А. Анализ собственных изгибно-крутильных колебаний многоэтажных зданий / Е.А. Никитина, П.А. Хазов, А.В. Крыцовкина, А.А. Генералова // Приволжский научный журнал. – Н. Новгород, 2018. - №3 – с.9-16.

5.Хазов П.А. Сейсмостойкость зданий и сооружений, – Н.Новгород, ННГАСУ, 2016. – 24 с

6.Хазов П.А., Кофорова О.М. Влияние характеристик упругого основания на частоты и формы собственных колебаний многоэтажного здания // Научный журнал «процессы в геосредах», Избранные доклады

293

научной конференции «Нелинейные колебания механических систем» Москва, 2016. С. 47-52.

7. Чигринская Л.С. Сейсмостойкость зданий и сооружений, – Ангарск, АГТА, 2009. – 107 с

С.В. Родионова, П.В. Юрченко, Т.В. Юрченко

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурностроительный университет»

ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ NEXTGIS QGIS ДЛЯ СОЗДАНИЯ ТУРИСТИЧЕСКИХ КАРТ НА ПРИМЕРЕ ОБЪЕКТОВ НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

Сохранение и развитие исторического и культурного наследия Нижегородской области является важной задачей для каждого нижегородца. На сегодняшний день в нашей области существует множество объектов, представляющих ценность не только для России, но и для мировой истории и культуры. К сожалению, некоторые из них находятся в ненадлежащем состоянии, информация о них недоступна, и даже многие нижегородцы не имеют о них представления или не осознают их истинной ценности. Исследование возможностей открытых геоинформационных систем для создания туристических карт и привлечения внимания к таким памятникам явилось основной задачей исследования.

В качестве объекта для разработки карты было выбрано село Львовка, расположенное в Большеболдинском районе. Официальное название этого памятника – «Усадьба Пушкиных». Деревня Львовка была основана в 1838 году отцом великого поэта Александра Сергеевича Пушкина – Сергеем Львовичем, который назвал его в честь своего отца – деда великого поэта. Затем Львовка перешла детям Александра Сергеевича Пушкина. В 1974 году бывшая господская усадьба во Львовке включена в состав государственного музея-заповедника А.С. Пушкина. В главном ее доме развернута литературная экспозиция.

Историческая подлинность и живописный облик, а также связь с родом великого поэта придают усадьбе А.А. Пушкина в Львовке глубоко духовную, историко-культурную и художественную значимость. Усадьба, сохранившаяся до наших дней практически без изменений, является прекрасным образцом старинного имения середины XIX века. Уникальная планировка и природное окружение, целостность ансамбля памятников крестьянского и помещичьего быта XIX века делает Львовку своеобразным музеем под открытым небом [1].

294

В качестве среды разработки карты села Львовка была выбрана открытая настольная геоинформационная система NextGIS QGIS.

С ее помощью можно создавать, редактировать, визуализировать, анализировать и публиковать геопространственную информацию. Существуют версии программы NextGIS QGIS, работающие под операционными системами Windows, Mac, Linux, а также мобильной операционной системой Android. Функции системы могут быть дополнены большим количеством устанавливаемых расширений, загружаемых через меню «Управление модулями». Существуют модули для решения разных задач: создание карт, геокодирование, интеграция с картографическими веб-сервисами и 3D-моделирование ландшафта.

Как во всех ГИС, карта в данной программе представлена в виде тематических слоев, которые можно рассматривать как по отдельности, так и совместно. Благодаря этому карту можно дополнять необходимыми слоями. Это могут быть водные объекты, населенные пункты, дороги и другие. Обычный слой – это таблица, каждой строке которой соответствует один объект на карте. В таблицах QGIS наряду с атрибутивной информацией (наименование объекта недвижимости, адреса, площади и других) содержится и информация о геометрии объекта – пространственные данные, позволяющие отобразить на карте объект, описанный в соответствующих таблицах. Таким образом, пользователь наряду с пространственной информацией может видеть и описание объекта (название, число жителей, площадь и другие).

Пользователь создает свои слои в табличных файлах с расширением «.shp» - одном из основных форматов, с которыми работает QGIS. Один слой (таблица) содержится в одном файле SHP. Данный формат был разработан еще в 1969 году американской фирмой ESRI, в дальнейшем он приобрел широкую популярность и используется в настоящее время для того, чтобы можно было осуществлять обмен информацией между различными ГИС. Родоначальниками поддержки данного формата были системы ArcVew и ArcInfo.

Кроме него, система NextGIS поддерживает следующие векторные форматы геоданных: MapInfo (.tab); MapInfo (.mid/.mif); AutoCAD DXF

(.dxf); файлы GML (.gml); файлы KML (.kml); сжатые файлы KML (.kmz);

обменный формат ГИС Карта (.sxf); файл значений разделенных запятыми

(.csv); файл GeoJSON (.geojson); геоданные в памяти; формат s57 (.000) [2].

При необходимости передачи картографической информации для дальнейшей работы она упаковывается в архив, формируется папка проекта. Можно присоединить в проект выгруженный из Microsoft Excel файл с адресами объектов в формате CSV, создать в нем поля геометрии или конвертировать в полноценный слой SHP для отображения этих адресов на карте.

295

QGIS позволяет присоединять в проект файлы таблиц слоев в форматах других популярных ГИС, таких как MapInfo, ArcGIS. Если присоединенные файлы слоев имеют неверную кодировку текста, то можно выбрать нужную кодировку в свойствах слоя.

Также система поддерживает ряд растровых форматов: Windows

Device Independent Bitmap (.bmp); GeoTIFF (.tif, .tiff); изображение JPEG (.jpeg, .jfif, .jpg, .jpe); изображение Erdas IMAGINE (.img); Portable Network Graphics (.png); формат Graphics Interchange Format (.gif); SAGA GIS Binary Grid (.sdat); растр EarthWatch (.til); виртуальный растр (.vrt) [2].

Для выполнения поставленной задачи необходимо было нанести на карту как территорию самой усадьбы, расположенной в семи километрах к югу от села Большое Болдино Нижегородской области, так и селитебные территории Львовки (то есть земли, предназначенные для строительства жилых и общественных зданий, дорог, улиц, площадей в пределах городов

ипоселков городского типа), примыкающие к территории усадьбы с севера

изапада. Так же необходимо было указать, что с юга и востока территорию окружают поля, а к востоку от усадьбы, в небольшой роще, находится сельское кладбище.

Кроме этого, на карту были нанесены природный и рукотворный ландшафт изучаемой территории (включая парк с его аллеями, пруды, рощу), все сохранившиеся строения (включая здания усадьбы, школы, церкви св. Александра Невского), данные рельефа местности.

Работа по нанесению указанных объектов на карту Львовки проводилась по следующему алгоритму.

Были получены исходные данные в виде формата SHP.

Перед загрузкой исходных данных в новый проект необходимо было настроить систему координат WGS 84/UTM zone 38N. После настройки системы координат был загружен исходный материал. При загрузке материала нужно было выбрать кодировку windows-1251, а затем сохранить исходные слои в той же кодировке. Это необходимо для корректного отображения кириллических шрифтов на карте, поскольку в данной кодировке были получены исходные данные. Все слои, создаваемые в дальнейшем, были также сохранены в данной кодировке.

После загрузки и сохранения исходных слоев необходимо было выделить все значения из таблиц атрибутов и преобразовать в векторные слои. В процессе преобразования данных исходных слоев были получены, как отдельные слои, так и слои, из которых позже были выделены отдельные группы, содержащие несколько слоёв.

Для создания отдельного слоя из общего массива нужно было воспользоваться контекстным меню исходного слоя и вызвать окно «Контур запросов», в котором выбирать нужное поле и соответствующий ему тип слоя. В панели слоев появлялся новый слой с характеристиками старого. Затем старый слой удалялся. Так были созданы площадные слои

296

«парковка», «сельхозугодия», «территория села «Львовка»» и линейный слой «реки».

После этого можно было приступать к редактированию свойств слоя (изображение слоя). Для того чтобы редактировать свойства слоя, также необходимо было пользоваться контекстным меню, выбирая команду «Стиль».

Для создания из общего массива комплексного слоя, содержащего группу слоев, нужно было работать в диалоговом окне «Контур запросов», в котором выбирались нужные поля и типы слоев.

Далее необходимо было выделить каждый слой внутри комплексного слоя. Для этого нужно было работать в диалоговом окне, появляющемся после нажатия на команду «Стиль…», при этом выбирать значение «Уникальное значение» и указывать поля, которые были выбраны при создании комплексного слоя. Выбирались поля в окне «Редактор выражений» в строке «Поля и значения», их нужно было объединить с помощью переменной «+», находящейся в строке «переменные». После выполнения команды «Классифицировать» в панели слоёв вместо комплексного слоя появился набор слоёв. Так были созданы группы слоев «земли под водой», «дороги», «здания», «земли под растительностью».

После создания групп и отдельных линейных и площадных слоёв, редактирования их свойств было построено картографическое изображение.

В дальнейшем предполагается работа с другим программным решением NextGIS – облачным продуктом NextGIS Web. На сайте NextGIS.com, который является картографическим веб-сервисом, существующим с 2016 года, любой пользователь может бесплатно создать свою собственную веб-ГИС в облаке NextGIS. Пользователь получает доменное имя в формате имя_пользователя.nextgis.com, а затем практически без ограничений может использовать все предоставляемые возможности. Главное условие бесплатной подписки – невозможность ограничить доступ на чтение к размещаемой информации. С помощью данного облачного сервиса предполагается сделать карту Львовки с нанесенными на ней объектами природного и историко-культурного наследия доступной для всех пользователей сети Интернет.

Литература 1. Агафонова, И.С., Давыдов, А.И., Мареева, Е.Е., Донская, Е.Д..

Материалы паспорта объекта культурного наследия (памятника истории и культуры) – усадьбы Пушкиных в селе Львовке Большеболдинского района Нижегородской области [Электронный ресурс]// И.С.Агафонова [и

др.]. – URL: http://www.opentextnn.ru/space/memorial%20estate/?id=3087

(дата обращения 02.10.2018).

297

2. Руководство пользователя геоинформационной системы NexGIS

[Электронный ресурс]. – URL: http://docs.nextgis.ru/index.html (дата обращения 02.10.2018).

В.Е. Хромых, А.А. Коен, Д.А. Максимов, Д.И. Кислицын, А.Н. Супрун

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

ПРОБЛЕМЫ КАРСТОВОЙ ЗАЩИТЫ СТРОИТЕЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ

Современная международная концепция противодействия природным катастрофам, ставшая одним из основных итогов Международного десятилетия по уменьшению опасности стихийных бедствий (1990-1999 гг.), предполагает безопасное освоение и развитие территорий, в том числе и территорий высокой карстовой опасности. Предупреждение и прогнозирование, а не ликвидация последствий процессов и явлений – базовый тезис стратегии. Несмотря на относительно длительный период времени, прошедший после принятия концептуальных положений безопасности, в пределах интенсивно осваиваемых закарстованных территорий, проблема прогноза возникновения карстовых деформаций остается актуальной, что отмечается практически во всех территориальных строительных нормах и региональных нормативах, созданных для закарстованных территорий. Указанная проблема будет рассмотрена в следующих трех разделах.

1. Признаки и параметры оценки опасности развития карстового процесса. Практика выполнения исследований на урбанизированных территориях с интенсивными карстопроявлениями свидетельствует о том, что оценка карстоопасности должна базироваться на группах природных и природно-техногенных признаков и параметров и осуществляется на основе применения комплекса разнообразных, в том числе и нетрадиционных методов. Общая схема оценки должна включать в себя всесторонний анализ природной обстановки исследуемой территории. Очевидно, что природные условия должны быть оценены в рамках поставленных задач по комплексу характерных для данной территории геологических, гидрогеологических, геоморфологических, структурнотектонических и инженерно-геологических признаков и параметров. Признаки могут иметь качественную нагрузку, а параметры каждой группы комплекса обусловливаются набором отдельных числовых показателей.

298

Базовыми признаками и параметрами комплексной оценки опасности развития карстового процесса являются группы геологических и гидрогеологических показателей. Обязательным условием является то, что определяемые в процессе исследований признаки-факторы и параметры должны учитываться в комплексе, дополнять друг друга, а в совокупности должны наиболее полно и объективно характеризовать специфику обстановки развития и проявления карстового процесса.

2.Общая характеристика условий развития карста и особенности карстопроявлений на территории Нижегородской области. В Нижегородской области карстовые процессы существенно осложняют строительство и эксплуатацию зданий и сооружений. Закарстованные территории занимают около одной четверти общей площади области. Вследствие карстовых деформаций в Нижегородской области произошло несколько крупных аварий. Анализ их причин показал, что во всех случаях были допущены принципиальные ошибки на различных стадиях: выборе площадки, инженерных изысканиях, проектировании, строительстве или эксплуатации сооружений. Большая часть этих ошибок была связана с недостаточным знанием как природы карстового процесса вообще, так и специфики природно-техногенных условий Нижегородской области и соответствующих им способов противокарстовой защиты. В настоящее время в стране отсутствуют единые специальные нормы проектирования зданий и сооружений в карстовых районах. Они фрагментарно излагаются

вразличных СНиП, что нередко затрудняет специалистам организовывать комплексный подход по защите сооружений от негативного влияния карстового процесса на всех стадиях существования сооружений.

В Нижегородской области основными растворимыми (карстующимися) породами являются карбонатные (известняки, доломиты, реже мергели) и сульфатные (гипсы, ангидриты) породы. Хлоридные породы (каменная соль) на территории Нижегородской области залегают на больших глубинах (более 450 м) и, как правило, не оказывают практического влияния на условия строительства. Проявления карста чаще всего тяготеют к речным долинам и пониженным участкам водоразделов. По этой причине они преимущественно распространены в бассейнах рек Волги, Оки, Тёши, Серёжи, Кудьмы, Пьяны, Алатыря и др.

На закарстованных территориях Нижегородской области карстующиеся породы залегают, как правило, на глубинах от 5 м до 70-80 м. Вследствие этого карст на земной поверхности и в основании сооружений проявляется преимущественно в центральной, юго-западной и западной частях Нижегородской области [1].

3.Основные проблемы карстологического прогноза на урбанизированных территориях. Основными проблемами карстологического прогноза на современном этапе развития карстоведения являются:

299