Geoinformatika 2016; 2(58) : 68-78
УДК 550.34+ 69.059.4
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ПЕРЕВІРКА РОЗРАХУНКОВОЇ ВІБРАЦІЙНОЇ МОДЕЛІ ВЕЛИКОЇ ЛАВРСЬКОЇ ДЗВІНИЦІ КИЄВО-ПЕЧЕРСЬКОГО ЗАПОВІДНИКА
О.В. Кендзера1, І.Д. Бєлов2, С.В. Щербіна1, Ю.В. Лісовий1, В.А. Ільєнко1, В.В. Гайдайчук2, О.П. Дєдов2, І.А. Черевко3
1Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, просп. Палладіна, 32, Київ 03680, Україна, e-mail: kendzera@igph.kiev.ua, nohup@ukr.net, lisovyi@ukr.net, hgy@yandex.ua
2Київський національний університет будівництва і архітектури, просп. Повітрофлотський, 31, Київ-037, 03680, Україна, e-mail: vcbk@ukr.net
3Національний Києво-Печерський історико-культурний заповідник, вул. Лаврська, 9, Київ 01015, Україна, e-mail: ira071165@yahoo.com
Розглянуто дослідні роботи з вивчення сейсмостійкості Великої лаврської дзвіниці Києво-Печерського заповідника, дослідження її реакції на зовнішні сейсмічні впливи різного походження. Наведено результати спектрального аналізу записів сейсмічних коливань. Визначено власні частоти коливань дзвіниці. Проведено аналіз експериментальних даних сейсмічних спостережень і виконано порівняння з теоретичною моделлю коливань дзвіниці. Сейсмічні коливання виміряно за допомогою акселерометра ZET 048C і велосиметра GURALP CMG-40T на чотирьох рівнях дзвіниці та на відстані 10 м від неї. Точки спостережень розташовано у прорізах зовнішніх несівних стін для виключення фонових впливів від коливань другорядних елементів конструкції дзвіниці. Отримано трикомпонентні записи реакції дзвіниці на зовнішній мікросейсмічний шум. Визначено амплітуди спостережених коливань і проведено спектральний аналіз швидкості та прискорення їх поширення. Результати натурних спостережень збіглися в інженерному діапазоні частот із значеннями параметрів коливань, розрахованих для математичної моделі дзвіниці. Встановлено, що за збільшення висоти встановлення пунктів спостережень над земною поверхнею значення усереднених амплітуд прискорення не підвищуються, а усереднених амплітуд швидкості зростають за експоненційним законом. Розроблено методику періодичного дослідження технічного стану дзвіниці шляхом перевірки стабільності частотного складу і амплітуд коливань, зареєстрованих у визначених точках дзвіниці. Методика не потребує проведення довготривалих технічних обстежень споруди.
Ключові слова: спектральний аналіз, спектрограми, вібраційна діагностика, власні коливання, віброприскорення, віброшвидкість.