Русские учёные придумали, как обезопасить дома на Крайнем Севере от землетрясений

Русские учёные создали инновационный алгоритм и программное обеспечение, способные с высокой точностью имитировать воздействие землетрясений на многоэтажные здания, построенные на свайных основаниях в сложных климатических условиях Крайнего Севера. Об этом проинформировал Центр научной коммуникации МФТИ.

Разработка позволяет создавать виртуальные копии зданий на сваях. Можно моделировать различные сценарии сейсмического воздействия, изменяя множество параметров, и определять потенциальные слабые места, а также прогнозировать распространение трещин. Это предоставляет проектировщикам эффективный инструмент для оптимизации конструкций на ранних этапах разработки, а не после завершения строительства, пояснила профессор МФТИ Алена Фаворская.

Профессор Фаворская и ее коллеги подчеркивают, что строительство в арктических регионах России осложняется нестабильностью вечной мерзлоты и риском землетрясений. Это требует особого подхода к проектированию и использованию специальных конструкций, включая свайные фундаменты.

По словам исследователей, существующие методы моделирования либо упрощают картину, либо требуют значительных вычислительных ресурсов, что ограничивает их практическое применение. Для решения этой задачи учёные использовали конечно-разностный метод, успешно применяемый в динамике сплошных сред, и набор приемов для упрощения расчетов в случаях, когда геометрия "цифрового двойника" относительно проста.

Проведенные с помощью этой системы расчёты позволили исследователям уточнить влияние различных типов сейсмических волн, деформаций грунта и особенностей конструкции здания на максимальные напряжения в сваях и их прочность.