Стационарная дифракция упругих волн на полостях в анизотропном слоистом массиве

Общая характеристика работы. Диссертационная работа посвящена теоретическим исследованиям и численной реализации класса задач стационарной дифракции упругих волн растяжения-сжатия (РР) и сдвиговых (SV,SH) с анализом динамического напряженно-деформированного состояния (НДС) в зависимости от геометрических и физико-механических параметров среды, падающих волн и полостей.

Актуальность темы исследования. Землетрясение наряду с наводнением, селевым потоком, циклоном является стихийным бедствием, которого пока еще нельзя ни оповестить, ни предотвратить. Вредное воздействие землетрясения, можно ослабить, если воспользоваться достижениями современной теории и практики динамически и сейсмически устойчивого строительства. Эти достижения главным образом относятся к оптимальному строительству наземных сооружений. Между тем в больших городах, расположенных в сейсмоактивных районах, подземное пространство насыщено водопроводными, газопроводными, канализационными коммуникациями, гаражами и другими сооружениями. Строятся и расширяются подземные станции и тоннели метрополитенов в трещиноватых наклонно слоистых средах сложного строения. А в теории сейсмической и динамической устойчивости подземных сооружений еще не полностью сформулирована общая постановка задач, недостаточно полно классифицированы основные проблемы и не выделены особенности их решения.

В зонах сейсмической активности имеются многие месторождения полезных ископаемых; они разрабатываются преимущественно подземным способом, при котором проходится и закрепляется разветвленная сеть капитальных, подготовительных, очистных и др. горизонтальных и вертикальных выработок. В горных районах, подверженных сейсмическим воздействиям, строятся и интенсивно эксплуатируются различные тоннели: автомобильные, железнодорожные и гидротехнические.

Подземные сооружения в сейсмически активных районах должны удовлетворять требованиям сейсмостойкости. Но такое проектирование представляет сложную задачу. Сложность объясняется тем, что сейсмические нагрузки относятся к категории таких динамических воздействий, точное предсказание величины и характера которых заранее невозможно в силу сложного неоднородно-слоистого строения породной толщи. При этих условиях решающее значение имеет анализ экспериментальных данных и натурных наблюдений о поведении подземных сооружений во время землетрясений. <...>