Моделирование напряженно-деформированного состояния геологической среды при строительстве (часть 2)

В статье рассмотрены описание и результаты реализации региональной и локальной математических моделей, созданных для решения проблемы оценки напряжений, деформаций и смещений в геологической среде. В региональной модели основными факторами, обусловливающими возникновение напряжений, смещений и деформаций геологической среды, являются неоднородности распределения аномального гравитационного поля в изостатической редукции и особенности рельефа поверхности Мохо. Для описания локальной детерминированной модели, с помощью которой оценивается напряженно-деформированное состояние трехмерного упругого пространства, использованы уравнения в перемещениях, решаемые методом Галеркина. Компьютерные версии моделей, обеспеченные цифровой информацией, открывают принципиально новые возможности для строительной сферы при решении задач оценки, анализа и прогнозирования сейсмических характеристик геологической среды. Математические модели и полученные с их применением расчеты являются надежной основой в сфере проектирования и строительства зданий и сооружений в сложных геологических условиях. Изыскательские работы и само строительство требуют существенных материально-технических и финансовых ресурсов. Делается вывод, что применение современных цифровых технологий оценки, анализа и прогнозирования сейсмических рисков снижает неоправданные финансовые потери, развивая интеллектуальную составляющую применяемых способов и методов проектных изысканий.

1. Абрамова А.В., Бондарь К.М., Данилов Р.М., В.А. Минаев В.А., Павлова С.А., Попов А.Н., Фаддеев А.О. Моделирование геодинамических рисков в чрезвычайных ситуациях: монография под ред. К.М. Бондаря, В.А. Минаева, А.О. Фаддеева. Хабаровск: ДВЮИ МВД России; 2014. 124 с.

2. Минаев В.А., Фаддеев А.О. Оценки геоэкологических рисков. Моделирование безопасности туристско-рекреационных территорий. М.: Финансы и статистика, Изд. дом ИНФРА-М; 2009. 370 с.

3. Минаев В.А., Фаддеев А.О. Безопасность и отдых: системный взгляд на проблему рисков. Труды II Международной научно-практической конференции «Туризм и рекреация: фундаментальные и прикладные исследования». М.: Издательство: РИБ «Турист»; 2007. С. 329–334.

4. Минаев В.А., Фаддеев А.О., Абрамова А.В. Разломно-узловая тектоническая модель оценки геодинамической устойчивости территориальных систем. Проблемы управления рисками в техносфере. 2014;(29):90–99.

5. Минаев В.А., Фаддеев А.О., Бондарь К.М., Сычев М.П., Видов С.В., Кираковский В.В., Кузьменко Н.А., Попов А.Н. Математическое моделирование геодинамических рисков: оценки и перспективы; Под ред. В.А. Минаева, А.О. Фаддеева, К.М. Бондаря. Хабаровск: Издательство Дальневосточного юридического института МВД России; 2015. 212 с.

6. Минаев В.А., Топольский Н.Г., Фаддеев А.О., Бондарь К.М., Мокшанцев А.В. Геодинамические риски и строительство. Математические модели. М.: Академия ГПС МЧС России; 2017. 208 с.

7. Минаев В.А., Фаддеев А.О., Кузьменко Н.А. 3-D моделирование миграции опасных эндогенных геологических процессов. Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2016;58:64–74.

8. Минаев В.А., Фаддеев А.О., Кузьменко Н.А. Моделирование и оценка геодинамических рисков. М.: «РТСофт» – «Космоскоп»; 2017. 256 с.

9. Кузьмин Ю.О., Жуков В.С. Современная геодинамика и вариации физических свойств горных пород. М.: Горная книга; 2012. 264 с.

10. Лурье А.И. Пространственные задачи теории упругости. М.: Наука; 1952. 432 с.

11. Ляв А. Математическая теория упругости. М-Л.: ОНТИ НКТП, СССР; 1935. 674 с.

12. Понтрягин Л.С. Обыкновенные дифференциальные уравнения. М.: Ленанд; 2019. 336 с.

13. Минаев В.А., Степанов Р.О., Фаддеев А.О. Геодинамические индикаторы нефтегазоносных бассейнов в Арктической зоне РФ на основе цифровой модели литосферы Земли. Материалы Всероссийской конференции с международным участием, посвященной 90-летию со дня рождения акад. Николая Павловича Лавёрова «Глобальные проблемы Арктики и Антарктики» отв. ред. акад. РАН А.О. Глико, акад. РАН А. А. Барях, чл.-корр. РАН К. В. Лобанов, чл.-корр. РАН И.Н. Болотов. 2020. Архангельск. 2-5 ноября. Архангельск, УРО РАН; 2020. C. 257-260.

14. Минаев В.А., Фаддеев А.О., Невдах Т.М., Ахметшин Т.Р. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ «Литосфера» № 2021611454 от 28.01.2021 г. Федеральная служба по интеллектуальной собственности.