Сиволап Виталий Евгеньевич, аспирант
634003, г. Томск, пл. Соляная, 2
Vitaliy E. Sivolap, Research Assistant
2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk
Ефименко Сергей Владимирович, докт. техн. наук, доцент
634003, г. Томск, пл. Соляная, 2
Sergey V. Efimenko, DSc, A/Professor
2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk
Ефименко Владимир Николаевич, докт. техн. наук, профессор
634003, г. Томск, пл. Соляная, 2
Vladimir N. Efimenko, DSc, Professor
2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk
Чурилин Владимир Сергеевич, канд. техн. наук, доцен
634003, г. Томск, пл. Соляная, 2
Vladimir S. Churilin, PhD, A/Professor
2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk
Сухоруков Алексей Владимирович, канд. техн. наук, доцент
634003, г. Томск, пл. Соляная, 2
Aleksey V. Sukhorukov, PhD, A/Professor
2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk
Галяутдинов Заур Рашидович, докт. техн. наук, доцент
634003, г. Томск, пл. Соляная, 2
Zaur R. Galyautdinov, PhD, A/Professor
2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk
Башарин Александр Дмитриевич, аспирант
634003, г. Томск, пл. Соляная, 2
Aleksandr D. Basharin, Research Assistant
2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk
Актуальность. Существующие нормативные документы (ГОСТ Р 71404–2024 и др.), регламентирующие расчет дорожных одежд на морозоустойчивость, не учитывают деформационно-прочностные характеристики асфальтобетона и основываются на данных, не отражающих специфику сложных природно-климатических условий юго-востока Западной Сибири. Это приводит к занижению минимальных расчетных температур верхнего слоя покрытия (ВСП), необоснованному завышению требований к битумному вяжущему и росту стоимости дорожного строительства.
Цель. Оценка достоверности действующих нормативных методик определения минимальной расчетной температуры ВСП и сравнение их с альтернативным методом – зависимостью Робертсона – для условий юго-востока Западной Сибири.
Методы. Проведены расчеты минимальной расчетной температуры ВСП по методикам ГОСТ Р 71009–2023 и ГОСТ Р 58400.3–2025, а также по эмпирической зависимости Робертсона. Полученные результаты сопоставлены с фактическими данными температуры покрытия, зарегистрированными автоматической дорожной метеостанцией за трехлетний период наблюдений (2023–2025 гг.) на участке автодороги Р-255 «Сибирь». Анализ климатических данных выполнен на основе архивов погоды за 24-летний период для сети метеостанций региона.
Результаты. Установлено, что нормативные методики, основанные на анализе экстремальных минимальных суточных температур воздуха, приводят к занижению расчетной температуры ВСП на 22–27 % относительно фактически измеренных значений. В ряде случаев расчетные значения оказались ниже средних минимальных годовых температур воздуха, что противоречит физике теплообмена. Зависимость Робертсона, использующая температуру наиболее холодной пятидневки, показала значительно лучшую сходимость с фактическими данными, с отклонением всего 0,3–5,3 %.
Rayleigh surface waves play a significant role in the seismic impact on extended and high-rise buildings, inducing substantial inertial effects and internal forces. However, modern approaches to modeling the seismic performance of buildings often neglect the wave nature of the surface-wave propagation, which may lead to underestimation of the dynamic response of structures. Therefore, it is relevant to develop engineering methods that can correctly reproduce the spatiotemporal structure of the Rayleigh-wave field in computational models.
Purpose: The aim is to develop and theoretically substantiate the concept of replacing the displacement field of incoming Rayleigh surface wave with an equivalent asynchronous multipoint (multi-support) kinematic excitation applied to the building supports. Measurement of the main parameters and design of algorithm for practical implementation in standard software.
Methodology: The study is based on solving Navier equations for a linear-elastic isotropic half-space. The pure temporal-shift property of the Rayleigh-wave field is utilized for the free surface. A dimensionless asynchrony parameter is introduced, relating the building geometry, the wave phase velocity, and the dire of the wave incidence. The applicability of this approach is evaluated as well as the error of the plane-wave approximation, and the influence of wavefront curvature are analyzed.
Research findings: An engineering formulation is proposed and rigorously justified that allows to replace the continuous Rayleigh surface-wave field by a set of kinematic excitations at the building supports with deterministic time shifts. The key result is the introduction of the asynchrony parameter, which serves as a criterion for distinguishing between the synchronous and substantially asynchronous excitation. An upper bound for the influence of wavefront curvature is obtained, defining the applicability limits of the equivalent replacement.
Practical implication: The developed approach provides a correct account for the wave incidence direction and building dimensions, as well as the computational efficiency by generating excitations at all supports from a single baseline record.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.